單元測試實(shí)踐
本文首先講述了什么是單元測試、單元測試的價值、一個好的單元測試所具備的原則，進(jìn)而引入如何去編寫一個好的單元測試，通義靈碼是如何快速生成單元測試的。
什么是單元測試？
單元測試是一種軟件測試方法，通過編寫代碼來驗(yàn)證應(yīng)用程序中最小的可測試單元（如單個函數(shù)、方法或類）的正確性。通常，單元測試由開發(fā)人員在功能實(shí)現(xiàn)過程中或完成后編寫，其目的是確保每個最小可測試單元都能按照設(shè)計(jì)預(yù)期正常工作。
單元測試的價值
單元測試的價值主要體現(xiàn)在提高軟件質(zhì)量和可靠性，?確保代碼在修改或重構(gòu)后仍然能夠正常運(yùn)行。?單元測試的優(yōu)勢包括：
提高代碼質(zhì)量：?通過發(fā)現(xiàn)代碼中的錯誤和漏洞，?從而提高代碼的質(zhì)量和可靠性。?
提高開發(fā)效率：?在開發(fā)過程中及時發(fā)現(xiàn)問題，?減少開發(fā)周期和成本。?
便于重構(gòu)和維護(hù)：?確保代碼在重構(gòu)和維護(hù)過程中不會出現(xiàn)新的錯誤和漏洞。?
有助于團(tuán)隊(duì)協(xié)作：?作為團(tuán)隊(duì)成員之間的溝通和協(xié)作工具，?提高團(tuán)隊(duì)的協(xié)作效率和質(zhì)量。?
此外，?單元測試還可以讓軟件故障盡早被發(fā)現(xiàn)，?避免故障遺留到后期由于定位修復(fù)難度帶來的更大損失。?它的可回歸性為軟件提供了一層安全防護(hù)網(wǎng)，?為軟件后續(xù)的重構(gòu)和修改提供了安全保障。?單元測試還為軟件單元如何被使用提供了天然的代碼樣例使用手冊。
遵循的原則
好的單元測試就像空氣（AIR）一樣感覺不到，但在測試質(zhì)量的保障上，卻是非常關(guān)鍵的。好的單元測試宏觀上來說，具有自動化（A）、獨(dú)立性（I）、可重復(fù)執(zhí)行（R）的特點(diǎn)。
A: Automatic（自動化）：單元測試應(yīng)能被自動化執(zhí)行，以便在代碼更改時快速確認(rèn)新加入的代碼沒有破壞已有功能，通常情況下會將單測接入到持續(xù)集成中，每當(dāng)代碼有變更時都會通過持續(xù)集成自動觸發(fā)單元測試。
I: Independent（獨(dú)立性）：每個單元測試應(yīng)當(dāng)是獨(dú)立的，不能依賴于其他測試的執(zhí)行順序或結(jié)果。這也要求單測的測試顆粒度必須足夠小，只有這樣才能滿足獨(dú)立性。
R: Repeatable（可重復(fù)執(zhí)行）：好的單元測試在同樣的條件下，每次運(yùn)行應(yīng)當(dāng)給出相同的結(jié)果。它不應(yīng)依賴于外部因素（如網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)），需要對這些外部的依賴進(jìn)行正確的mock 。
除此之外，好的單測還必須要滿足有明確的斷言，執(zhí)行速度快，邊界測試充分，覆蓋率高等特點(diǎn)。只有滿足這些條件的單測才是好的單測，好的單元測試是對代碼質(zhì)量保障至關(guān)重要的一環(huán)。
如何編寫單元測試？
下面以Java語言為例來介紹如何編寫單元測試，總體遵循以下幾個步驟：
拆分詳細(xì)的測試用例
考慮分支條件
在編寫單元測試時，需要考慮代碼中的所有分支。分支包括if、else、switch語句等，每個分支都需要單獨(dú)測試。例如：
public String classifyNumber(int number) {
if (number < 0) {
return "negative";
} else if (number == 0) {
return "zero";
} else {
return "positive";
}
}在上述代碼中，有三個分支需要測試：
number<0。
number==0。
number>0。
針對每個分支，都需要編寫一個測試用例。
尋找邊界條件
除了分支，還需要考慮邊界條件。例如，對于上述分類函數(shù)，邊界值是-1、0和1。邊界條件測試可以找出可能潛在的問題，確保代碼在極限條件下也能正常工作。
制定統(tǒng)一的單測規(guī)范
命名規(guī)范
單元測試類通常采用類名Test的形式。例如，如果要測試一個Calculator類，則單元測試類可以命名為CalculatorTest。單元測試方法的命名應(yīng)當(dāng)描述具體要測試的內(nèi)容。例如：
public class CalculatorTest {
@Test
public void testAddition() {
// 測試內(nèi)容
}
@Test
public void testSubtraction() {
// 測試內(nèi)容
}
}存放路徑
一般情況下，單元測試類存放的位置在與被測試類相同包名的下面，但在不同的目錄中。在標(biāo)準(zhǔn)的 Maven 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)中，源代碼放在src/main/java，單元測試代碼放在src/test/java。
src/main/java/com/example/Calculator.java
src/test/java/com/example/CalculatorTest.java選擇合適的單測框架
Java 常用的單元測試框架有JUnit和Mockito，下面將圍繞如何使用這兩種框架編寫基本的單元測試：
JUnit 測試框架
JUnit是Java語言中最著名的單元測試框架。它簡潔易用，提供了豐富的注解和斷言。
添加JUnit依賴（以Maven為例）：
<dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>4.13.2</version> <scope>test</scope> </dependency>編寫單元測試：
import org.junit.Test; import static org.junit.Assert.*; public class CalculatorTest { @Test public void testAddition() { Calculator calculator = new Calculator(); assertEquals(5, calculator.add(2, 3)); } }
Mockito 測試框架
Mockito是一個強(qiáng)大的模擬框架，用于創(chuàng)建虛擬對象，簡化單元測試，特別是在測試不易創(chuàng)建的依賴對象時非常有用。
添加Mockito依賴：
<dependency> <groupId>org.mockito</groupId> <artifactId>mockito-core</artifactId> <version>3.11.2</version> <scope>test</scope> </dependency>編寫單元測試：
import static org.mockito.Mockito.*; import org.junit.Test; public class UserServiceTest { @Test public void testGetUser() { UserService userService = new UserService(); UserRepository mockRepo = mock(UserRepository.class); when(mockRepo.findUserById(1)).thenReturn(new User(1, "John Doe")); userService.setUserRepository(mockRepo); User user = userService.getUserById(1); assertNotNull(user); assertEquals("John Doe", user.getName()); } }
如何使用通義靈碼快速生成單測
在大多數(shù)開發(fā)者的編程習(xí)慣中，通常采用Test Later的方法進(jìn)行單元測試，即首先編寫好代碼，然后再為代碼編寫相應(yīng)的單元測試。在此背景下，利用通義靈碼生成單元測試顯得尤為便捷。以下列舉幾種使用通義靈碼生成單元測試的方式。
手工選中代碼方式生成
在 IDE 編輯區(qū)中，通過通義靈碼選中某段代碼來生成單測，選中代碼后，在靈碼的問答框內(nèi)，通過 /generate unit test來生成與選中的代碼對應(yīng)的單元測試。
使用/generate unit test這個命令時，可以在輸入框追加更多的信息，來生成更符合開發(fā)者需要的測試用例，如需要支持JUnit5或采用Mockito進(jìn)行Mock，就可以采用 /generate unit testJUnit5Mockito這樣的方式，后面兩個關(guān)鍵詞被當(dāng)作前面命令的參數(shù)，這樣的使用方式，同樣適用于其他命令。
使用快捷按鈕方式生成
通義靈碼插件在每個方法簽名的上面都會有一個小圖標(biāo)，單擊圖標(biāo)后會彈出相應(yīng)的命令菜單，選擇生成單元測試。
也可以選擇要生成的代碼塊，然后單擊右鍵來選擇生成單元測試功能。
采納單元測試
單測代碼生成完畢后，在問答區(qū)的代碼塊右上角，會有三個選項(xiàng)，分別是插入代碼，復(fù)制和新建文件：
插入代碼：會將當(dāng)前生成的單測代碼插入到當(dāng)前打開的文件中。
復(fù)制：即復(fù)制代碼塊的代碼，由用戶自行選擇將代碼復(fù)制到哪個文件中。
新建文件：會按照J(rèn)ava單測的規(guī)范，新生成一個單測類文件，放到指定的目錄中（對應(yīng)單測方法文件所在的test目錄下），如果已經(jīng)存在同名的單測文件，需要用戶自主確認(rèn)是否覆蓋原文件。
單測生成追問
如果您對當(dāng)前生成的單測代碼不滿意（需要使用特定的單測框架或者生成更多的單測方法），只需在問答區(qū)中的輸入框輸入相應(yīng)的文本進(jìn)行追問即可，或者也可以單擊預(yù)置的單測追問Tag，如示例中追問的Tag ：Retry、Use Mockito、Use Spring Test和Explain code，進(jìn)行追問，直到生成您滿意的單測代碼為止。
一般根據(jù)代碼生成的單元測試，會枚舉常用的測試用例，并不會遍歷所有的用例。如果您覺得生成的用例不足，建議先采納當(dāng)前生成的幾個用例，放到測試文件當(dāng)中。然后，切換到測試文件中，采用代碼續(xù)寫的方式，通義靈碼會幫助您續(xù)寫新的測試用例。
結(jié)語
單元測試是重要的編程實(shí)踐，為編碼過程搭建質(zhì)量圍欄。同時，采用測試驅(qū)動開發(fā)實(shí)踐中的Test First ，能夠顯著推動代碼設(shè)計(jì)的演變。通義靈碼，可以極大降低單元測試框架的搭建和測試用例編寫的工作量。同時，使用通義靈碼對單元測試用例保鮮，可以顯著提升編碼質(zhì)量。