单元测试又称模块测试，是对软件设计的最小单元的功能、性能、接口和设计约束等的正确性进行检验，检查程序在语法、格式和逻辑上的错误，并验证程序是否符合规范，以发现单元内部可能存在的各种缺陷。
单元测试的对象是软件设计的最小单位——模块、函数或者类。在传统的结构化程序设计语言(如 C 语言)中，单元测试的对象一般是函数或者过程。在面向对象设计语言(如 Java、C#)中，单元测试的对象可以是类，也可以是类的成员函数/方法。由此可见，单元测试与程序设计和编码密切关联，测试者需要根据详细设计说明书和源程序清单来了解模块的 I/O 条件和逻辑结构。
本节利用风靡全球的“俄罗斯方块游戏排行榜”的程序作为案例来串讲单元测试的内容。
01、测试策划
1. 目的
俄罗斯方块游戏(Tetris)的排行榜功能经过编码后，在与其他模块进行集成之前，需要经过单元测试，测试其功能点的正确性和有效性。以便在后续的集成工作中不会引入更多的问题。
2. 背景
俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明，故得此名。俄罗斯方块的基本规则是移动、旋转和摆放游戏自动输出的各种方块，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分。
排行榜功能是俄罗斯方块游戏中不可或缺的一部分，其用于将当前用户的得分与历史得分记录进行比较并重新排序。
该程序主要涉及的功能点有历史记录文件的读取、分数排名的计算与排序、新记录文件的保存、新记录的显示等。这些功能将在一局游戏结束，并获取到该局游戏的得分后启动。
3. 待测源代码
private void gameOver (int score)//游戏结束{//Display game overstring s="您的得分为:";string al =".char[]A={};int i=1;_blockSurface.FontStyle= new Font(FontFace,BigFont);//设置基本格式_blockSurface.FontFormat.Alignment = StringAlignment.Near;_blockSurface.DisplavText ="GAME OVER!!string sc = Convert.ToString( score);//得到当前玩家的分数//write into file;string path="D: test2.txt";//文件路径try{FileStream fs = newFileStream(path,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.ReadWrite);StreamReader strmreader = new StreamReader(fs);//建立读文件流String[] str = new String[5];String[] split = new String[5];while(strmreader.Peek()!= -1)for(i=0;i<5;i++)strli] = strmreader.ReadLine();//以行为单位进行读取，赋予数组//str[i]split [i]split[i]= str[i].split(':')[1];//按照":"将文字分开，赋予数组 person1 = Convert.ToInt32(split[0]); //splt[0]的值赋予第一名person2 = Convert.ToInt32(split[1]); //splt[1]的值赋予第一名person3 = Convert.ToInt32(split[2]); //splt[2]的值赋予第一名person4 = Convert.ToInt32(split[3]); //splt[3]的值赋予第一名person5 = Convert.ToInt32(split[4]); //splt[4]的值赋予第一名strmreader.Close(); //关闭流fs.Close();FileStream ffs = newFileStream(path, FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.ReadWrite));StreamWriter sw = new StreamWriter(ffs)//建立写文件流if(_score > person1)//如果当前分数大于第一名，排序{person5=person4; person4 = person3; person3 = person2; person2 = person1;person1=score;}else if(_score> person2)//如果当前分数大于第二名，排序{person5 = person4; person4 = person3; person3 = person2; person2=_score;}else if(_score> person3)//如果当前分数大于第三名，排序{person5 = person4; person4 = person3; person3 =_score;else if(_score> person4)//如果当前分数大于第四名，排序{person5 = person4; person4 =_score;}else if(_score > person5)//如果当前分数大于第五名，排序{person5 = _score;//在文件中的文件内容string ppl ="第一名:“+ Convert.ToString(person1);string pp2 ="第二名:"+ Convert.ToString(person2);string pp3 ="第三名:”+ Convert.ToString(person3);string pp4 ="第四名:"+ Convert.ToString(person4);string pp5 ="第五名"+ Convert.ToString(person5);stringppR= pp1+"r\n"+ pp2 +"r\n" + pp3 +"r\n"+ pp4+"r\n"+ pp5 +"r\n";byte[] info = new UTF8Encoding(true).GetBytes(ppR);sw.Write(ppR); //将内容写入文件sw.Close();ffs.Close();}Catch(Exception ex){Console.WriteLine(ex.ToString());}S=s+""+ sC;//Draw surface to display text;MessageBox.Show(s); //在界面中显示排行榜内容}
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02、测试设计
下面将利用相关静态和动态(白盒测试、黑盒测试)方法对案例进行相应的测试，得到测试报告与错误列表，在实际项目中可进一步反馈给开发方进行 Bug 的确认与修复。
1、代码走查
利用代码走查的方法检查该模块的代码，对代码质量进行初步评估。具体实现如表 1 所示。
■ 表 1 代码走查情况记录
从表 1 的分析中可以看出，本模块的代码基本情况如下。
(1) 代码直观。
(2) 代码和设计文档对应。
(3) 无用的代码已经被删除。
(4) 注释过于简单。
2. 基本路径测试法
基本路径测试法是在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出可执行的路径集合，从而设计测试用例的方法。首先需要简化程序模块，绘制程序模块如图 2 所示。接着按照模块图的设计路径来覆盖策略。主要可分为以下 4 步执行。
■ 图 2 程序模块图
1) 绘制程序的控制流图
基本路径测试法的第一步是绘制控制流图，根据程序模块图的逻辑关系，获得该程序块的控制流图，如图 3 所示。
■ 图 3 程序模块的控制流图
2) 计算环路复杂度
其次是根据控制流图计算环路复杂度，环路复杂度是一种为程序逻辑复杂性提供定量测度的软件度量，该度量将用于计算程序基本的独立路径数目，为确保所有语句至少执行一次的测试数量的上界。
V(G)=P+1=5+1=6
根据以上公式确定至少要覆盖 6 条路径。
3) 导出独立路径
根据控制流图可以方便地得到以下 6 条路径。
path1：1—2—11。
path2：1—3—4—11。
path3：1—3—5—6—11。
path4：1—3—5—7—8—11。
path5：1—3—5—7—9—10—11。
path6：1—3—5—7—9—11。
4) 设计测试用例
最后设定一组初始参数，以此来设计测试用例。令：
person1=23
person2=20
person3=10
person4=6
person5=4
作为测试输入，可设计测试用例如表 2 所示。
■ 表 2 基本路径法测试用例
3. 边界值分析
边界值分析法利用输入变量的最小值、略大于最小值、输入范围内任意值、略小于最大值、最大值等来设计测试用例。
由于输入的只会是数据，且数据均大于 0，因此可令：
person1 = 23
person2 = 20
person3 = 10
person4 = 6
person5 = 4
采用边界值法设计测试用例如表 3 所示。
■ 表 3 边界值法测试用例
03、测试执行
将设计的测试用例整理合并为测试用例集合，必要时需要开发相应的驱动模块和桩模块。本次测试需要开发一个驱动模块，用于初始化相应的参数，并调用待测模块以达到测试效果。驱动模块代码如下。
import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;public class Main(){public static void main(String[]args)throws IOException{int person1 = 23,person2 = 20, person3 = 10,person4 = 6,person5 = 4;int score;String s;BufferedReader bf = new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));s = bf.readLine():score = Integer.valueOf(s);_gameOver(score);}}
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04、测试总结
测试结果可利用 Bug 记录平台进行记录，在实际项目中则可反馈给开发人员，由开发人员确认并修复。
测试结束后，形成测试报告。
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