單元測試作業指導系列講座之一

2019-11-17 04:51:07

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供稿：網友

　　這是我以前任項目經理時，編寫的關于單元測試方面的作業指導書，針對多種開發環境敘述怎么進行單元測試以及環境配置，現在整理了一下。應該對大家有所幫助。

　　這是第一部分，主要針對C和C++項目的(包括了Windows環境和linux環境)，下部分將針對java及J2EE項目。

　　1. 目的

　　為了減少代碼中的錯誤數量，減少調試所花的時間和精力，改善軟件質量，減少開發和維護的時間和成本。

　　2. 適用范圍

　　適用于C及C++的所有產品。

　　3. 適用內容

　　3.1 C++標準

　　3.1.1測試環境使用Visual C++，Windows窗口應用程序

　　3.1.1.1前題：使用CppUnit1.6.2版，解壓后，路徑為x://cppunit-1.6.2；

　　在工程文件中配置測試框架使用環境：加入執行頭文件的路徑x://cppunit-1.6.2/include，加入導入庫文件的路徑x://cppunit-1.6.2/lib；

　　配置DEBUG（測試）版環境：

　　加入需要鏈接的靜態測試框模塊testrunnercd.lib（運行測試用例的選擇對話框）和cppunitcd.lib（測試框架）；

　　加入測試Add-ins，庫名為x://cppunit-1.6.2/lib/TestRunnerDSPlugInD.dll；

　　在PRoject Settings/C++/C++ Language中啟用RTTI；

　　3.1.1.2建立測試用例：

　　1、以類名加前輟“Test”命名測試單元文件名，比如“CMabString”類的類文件名為MabString.cpp，則測試單元文件命名為TestMabString.cpp；

　　2、加入測試框架頭文件以及要測試的單元頭文件，以TestMabString為例：

　　頭文件：testmabstring.h

#ifndef CPP_UNIT_TestNode_H
#define CPP_UNIT_TestNode_H
//包含測試框架的頭文件
#include <cppunit/TestCase.h>
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>
//包含被測試單元的頭文件
#include "mabstring.h"
//派生測試框架的測試用例類
class TestMabString : public CppUnit::TestCase
{
　//定義測試用例列表，此列表將出現在運行測試用例的選擇對話框中
　CPPUNIT_TEST_SUITE( TestMabString );
　CPPUNIT_TEST( FindByName );
　CPPUNIT_TEST_SUITE_END();

　protected:
　//
　CMabString m_MabStr;
　public:
　　//用例初始化，可作為樁函數
　　void setUp ();
　　//用例析構
　　void tearDown();
　protected:
　　//測試用例
　　void FindByName (void);
};

#endif

類文件：testmabstring.cpp

#include "TestMabString.h"
#include "iostream.h"
#include "strstrea.h"

//注冊本測試單元

CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION( TestMabString );

//定義測試用例

void TestMabString::FindByName ()
{
　//功能性測試，屬黑盒測試
　//normal test
　//條件及錯誤測試，屬白盒測試
　//extra test,
　//例外測試，屬白盒測試
　//exception test,

　bool bRet=false;
　try{
　　//put the exception code here...
　}
　//catch(CXXX& e)
　catch(...)
　{
　　bRet=true;
　}
　CPPUNIT_ASSERT(bRet);
　//由于并不能夠執行所有單元測試應該執行的路徑，比如CMabString是從CString
　//類中派生出來的，而可能CMabString中的Find只簡單調用了CString中的Find方法，//所以并不需要測試；
　//在此處說明所有不用測試的路徑；
　//other test, see the ...
}

void TestMabString::setUp ()
{
　//開始測試前的初始代碼
　m_pNode=new Node();
}

void TestMabString::tearDown()
{
　//測試結束代碼
　if(m_pNode)
　　delete m_pNode;
}

　　3、在啟動程序中加入以下代碼，以便運行“測試用例選擇”對話框：

#ifdef _DEBUG

//包括測試頭文件

#include <msvc6/testrunner/TestRunner.h>

#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>

static AFX_EXTENSION_MODULE extTestRunner;

#endif

//以下為測試代碼，此部分測試不會出現在發布版中

#ifdef _DEBUG

TestRunner runner;

runner.addTest ( CppUnit::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest() );

runner.run ();

#endif
　　4、制作發行版

　　發行版需要做以下工作：

　　將Project的屬性設置為Release（這將自動去除_DEBUG的聲明）；

　　從工程項目中去掉測試文件（即帶有test前輟的文件）；

　　3.1.2測試環境使用Visual C++，Windows非窗口應用程序

　　3.1.2.1前題：使用CppUnit1.6.2版，解壓后，路徑為x://cppunit-1.6.2；

　　在工程文件中配置測試框架使用環境：加入執行頭文件的路徑x://cppunit-1.6.2/include，加入導入庫文件的路徑x://cppunit-1.6.2/lib；

　　配置DEBUG（測試）版環境：

　　加入需要鏈接的靜態測試框模塊cppunitcd.lib（測試框架）；

　　在Project Settings/C++/C++ Language中啟用RTTI；

　　3.1.2.2建立測試用例：

　　1、以類名加前輟“Test”命名測試單元文件名，比如“CMabString”類的類文件名為MabString.cpp，則測試單元文件命名為TestMabString.cpp；

　　2、加入測試框架頭文件以及要測試的單元頭文件，以TestMabString為例：

　　頭文件：testmabstring.h

　　3、測試示例同上；

　　3.2 C標準

　　3.2.1測試環境使用gcc，Linux非窗口應用程序

　　前題：使用check0.8.0版，解壓后，路徑為/xx/check-0.8.0；

　　配置測試框架使用環境（我建議采用標準組織推薦的使用Autoconf和Automake來生成配置文件configure和Makefile，因為使用它們可以建立符合國際標準的configure腳本和Makefile文件，并且可以有效的建立壓縮包和方便分發必需的文件（也方便在發行版中去除測試用例文件）：

　　l 首先需編寫configure.in文件，此文件用于Autoconf生成configure可執行腳本；configure.in的框架大致如下：

　　dnl 此文件用于生成configure腳本，

　　dnl AC_INIT的xxxx.h參數代表本目錄下一個有效的文件名

　　AC_INIT(xxxx.h)

　　dnl AM_INIT_AUTOMAKE的兩個參數分別是生成應用程序的版本及版本號,

　　dnl 可能有些版本的Autoconf和Automake不支持此宏

　　AM_INIT_AUTOMAKE(xxxx, x.x)

　　dnl 以下為編譯依靠的檢測

　　dnl Checks for programs.

　　AC_PROG_AWK

　　AC_PROG_CC

　　AC_PROG_INSTALL

　　AC_PROG_LN_S

　　dnl Checks for libraries.

　　AC_CHECK_LIB(check,suite_create)

　　dnl Checks for header files.

　　AM_CONFIG_HEADER(config.h)

　　dnl Checks for typedefs, strUCtures, and compiler characteristics.

　　dnl Checks for library functions.

　　dnl 將Automake生成的Makefile.in文件輸出為Makefile文件

　　AC_OUTPUT(Makefile)

　　(提示：autoscan可以生成configure.in文件的基本框架，但很基本，可其生成的configure.scan文件的基礎補充，然后更名為configure.in)

　　l 編寫Makefile.am文件，用于Automake生成Makefile.in文件，Makefile.am文件的大致框架如下：(其中xxxx為應用程序文件名，比如program.c文件的測試程序文件名我建議為check_program.c；)

TESTS = check_xxxx

noinst_PROGRAMS=check_xxxx

frame_path=xx/check-0.8.0

xxxx_docs =/

srcfilelist_1/

srcfilelist_2/

......./

.....

xxxx_SOURCES=/

srcfilelist_1/

srcfilelist_2/

.......

EXTRA_DIST = $(xxxx_docs)
INCLUDES = -I$(frame_path)/src -I$(other_path)/include

LDADD= /$(frame_path)/src/libcheck.a

CLEANFILES=*.*~
　　（Makefile.am有很許多標記，可以參閱相應文檔。但常用的如：noinst_PROGRAMS為生成的可執行文件，xxxx_SOURCES（應用程序名加后輟_SOURCES）為源文件列表，EXTRA_DIST為發布程序時不需要的文件列表(用此方法可以將測試文件去掉)，INCLUDES為要包含的頭文件路徑，check的頭文件位置在其安裝目錄下的src中；LDADD為要鏈接的庫文件名，libcheck.a為check測試框架的庫文件；）

　　使用Automake –a –-foreign來生成Makefile.in文件，--foreign是為了生成幾個外部文件如install.sh等，假如已有這些文件則可以省略這個參數；

　　使用Autoconf來生成configure執行腳本；然后執行./configure來生成Makefile文件；

　　執行make來生成可執行程序；

　　3.2.2 建立測試用例：

　　1、以程序文件名加前輟“check_”命名測試單元文件名，比如money.c文件的測試單元文件命名為check_money.c；

　　2、加入測試框架頭文件以及要測試的單元頭文件，以check_money為例：

　　頭文件：money.h；源文件：money.c；測試單元文件：check_money.c：

　　測試文件框架如下：

#include <stdlib.h>

#include <check.h>

#include "money.h"

/*建立必要的測試變量，Money為money.h中定義的結構struct money*/

Money *five_dollars;

/*單元測試初始化函數*/

void setup (void)

{

five_dollars = money_create(5, "USD");

}

/*單元測試結束函數*/

void teardown (void)

{

money_free (five_dollars);

}

/*單元測試用例，用例名為test_create*/

/*test functions: money_amout()*/

START_TEST(test_create)

{

/*功能性測試，屬黑盒測試*/

/*normal test*/

fail_unless (money_amount(five_dollars) = = 5,

"Amount not set correctly on creation");

fail_unless (strcmp(money_currency(five_dollars),"USD") = = 0,

"Currency not set correctly on creation");

/*條件及錯誤路徑測試，屬白盒測試*/

/*extra test*/

}

END_TEST

/*單元測試用例，用例名為test_net_create*/

START_TEST(test_neg_create)

{

Money *m = money_create(-1, "USD");

fail_unless (m = = NULL, "NULL should be returned on attempt to create with a negative amount");

}

END_TEST

/*單元測試用例，用例名為test_net_create*/

START_TEST(test_zero_create)

{

Money *m = money_create(0, "USD");

fail_unless (money_amount(m) = = 0,

"Zero is a valid amount of money");

}

END_TEST

/*單元測試組裝，將所有單元測試組裝到一個“箱子”里面，“箱子”名為Money*/

Suite *money_suite (void)

{

Suite *s = suite_create("Money");

/*測試用例分組*/

TCase *tc_core = tcase_create("Core");

TCase *tc_limits = tcase_create("Limits");

/*將分組加入“箱子”

suite_add_tcase (s, tc_core);

suite_add_tcase (s, tc_limits);

/*分別將不同用例加入分組*/

tcase_add_test (tc_core, test_create);

tcase_add_checked_fixture (tc_core, setup, teardown); /*此用例注冊初始化和結束函數*/

/*以下用例將不注冊初始化和結束函數*/

tcase_add_test (tc_limits, test_neg_create);

tcase_add_test (tc_limits, test_zero_create);

return s;

}

/*執行測試用例*/

int main (void)

{

int nf;

Suite *s = money_suite();

SRunner *sr = srunner_create(s);

srunner_run_all (sr, CK_NORMAL);

nf = srunner_ntests_failed(sr);

srunner_free(sr);

suite_free(s);

return (nf == 0) ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE;

}

　　3.2.3 制作發行版：

　　制作發行版只須配置另外一份Makefile.am，在此文件中的源文件列表加入執行主體，即應用程序包含main函數的文件；也可在制作測試版的Makefile.am中加入發行版的配置，這樣就可以直接生成測試版程序和發行版程序。

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