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最佳实践:通义灵码生成单元测试,让单测更简单

作者:阿里云云效
  • 2024-10-26
    浙江
  • 本文字数:3342 字

    阅读完需:约 11 分钟

作者:虎仔


本文首先讲述了什么是单元测试、单元测试的价值、一个好的单元测试所具备的原则,进而引入如何去编写一个好的单元测试,通义灵码是如何快速生成单元测试的。

什么是单元测试?

单元测试是一种软件测试方法,通过编写代码来验证应用程序中最小的可测试单元(如单个函数、方法或类)的正确性。通常,单元测试由开发人员在功能实现过程中或完成后编写,其目的是确保每个最小可测试单元都能按照设计预期正常工作。

单元测试的价值

单元测试的价值主要体现在提高软件质量和可靠性,‌确保代码在修改或重构后仍然能够正常运行。‌单元测试的优势包括:


  • 提高代码质量: ‌通过发现代码中的错误和漏洞,‌从而提高代码的质量和可靠性。‌

  • 提高开发效率: ‌在开发过程中及时发现问题,‌减少开发周期和成本。‌

  • 便于重构和维护: ‌确保代码在重构和维护过程中不会出现新的错误和漏洞。‌

  • 有助于团队协作: ‌作为团队成员之间的沟通和协作工具,‌提高团队的协作效率和质量。‌


此外,‌单元测试还可以让软件故障尽早被发现,‌避免故障遗留到后期由于定位修复难度带来的更大损失。‌它的可回归性为软件提供了一层安全防护网,‌为软件后续的重构和修改提供了安全保障。‌单元测试还为软件单元如何被使用提供了天然的代码样例使用手册。

遵循的原则

好的单元测试就像空气(AIR)一样感觉不到,但在测试质量的保障上,却是非常关键的。好的单元测试宏观上来说,具有自动化(A)、独立性(I)、可重复执行(R)的特点。


  • A: Automatic(自动化): 单元测试应能被自动化执行,以便在代码更改时快速确认新加入的代码没有破坏已有功能,通常情况下会将单测接入到持续集成中,每当代码有变更时都会通过持续集成自动触发单元测试。

  • I: Independent(独立性): 每个单元测试应当是独立的,不能依赖于其他测试的执行顺序或结果。这也要求单测的测试颗粒度必须足够小,只有这样才能满足独立性。

  • R: Repeatable(可重复执行): 好的单元测试在同样的条件下,每次运行应当给出相同的结果。它不应依赖于外部因素(如网络、数据库或文件系统),需要对这些外部的依赖进行正确的 mock。


除此之外,好的单测还必须要满足有明确的断言,执行速度快,边界测试充分,覆盖率高等特点。只有满足这些条件的单测才是好的单测,好的单元测试是对代码质量保障至关重要的一环。

如何编写单元测试?

下面以 Java 语言为例来介绍如何编写单元测试,总体遵循以下几个步骤:

拆分详细的测试用例

考虑分支条件:


在编写单元测试时,需要考虑代码中的所有分支。分支包括 if、else、switch 语句等,每个分支都需要单独测试。例如:


public String classifyNumber(int number) {    if (number < 0) {        return "negative";    } else if (number == 0) {        return "zero";    } else {        return "positive";    }}
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在上述代码中,有三个分支需要测试:


  • number<0。

  • number==0。

  • number>0。


针对每个分支,都需要编写一个测试用例。


寻找边界条件:


除了分支,还需要考虑边界条件。例如,对于上述分类函数,边界值是 -1、0 和 1。边界条件测试可以找出可能潜在的问题,确保代码在极限条件下也能正常工作。

制定统一的单测规范

命名规范:


单元测试类通常采用类名 Test 的形式。例如,如果要测试一个 Calculator 类,则单元测试类可以命名为 CalculatorTest。单元测试方法的命名应当描述具体要测试的内容。例如:


public class CalculatorTest {    @Test    public void testAddition() {        // 测试内容    }    @Test    public void testSubtraction() {        // 测试内容    }}
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存放路径:


一般情况下,单元测试类存放的位置在与被测试类相同包名的下面,但在不同的目录中。在标准的 Maven 项目结构中,源代码放在 src/main/java,单元测试代码放在 src/test/java。


src/main/java/com/example/Calculator.javasrc/test/java/com/example/CalculatorTest.java
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选择合适的单测框架

Java 常用的单元测试框架有 JUnit 和 Mockito,下面将围绕如何使用这两种框架编写基本的单元测试。


JUnit 测试框架:


JUnit 是 Java 语言中最著名的单元测试框架。它简洁易用,提供了丰富的注解和断言。


  1. 添加 JUnit 依赖(以 Maven 为例):


<dependency>  <groupId>junit</groupId>  <artifactId>junit</artifactId>  <version>4.13.2</version>  <scope>test</scope></dependency>
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  1. 编写单元测试:


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)); }}
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Mockito 测试框架:


Mockito 是一个强大的模拟框架,用于创建虚拟对象,简化单元测试,特别是在测试不易创建的依赖对象时非常有用。


  1. 添加 Mockito 依赖:


<dependency>  <groupId>org.mockito</groupId>  <artifactId>mockito-core</artifactId>  <version>3.11.2</version>  <scope>test</scope></dependency>
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  1. 编写单元测试:


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()); }}
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如何使用通义灵码快速生成单测

在大多数开发者的编程习惯中,通常采用 Test Later 的方法进行单元测试,即首先编写好代码,然后再为代码编写相应的单元测试。在此背景下,利用通义灵码生成单元测试显得尤为便捷。以下列举几种使用通义灵码生成单元测试的方式。

手工选中代码方式生成

在 IDE 编辑区中,通过通义灵码选中某段代码来生成单测,选中代码后,在灵码的问答框内,通过 /generate unit test 来生成与选中的代码对应的单元测试。



说明: 使用 /generate unit test 这个命令时,可以在输入框追加更多的信息,来生成更符合开发者需要的测试用例,如需要支持 JUnit5 或采用 Mockito 进行 Mock,就可以采用 /generate unit testJUnit5Mockito 这样的方式,后面两个关键词被当作前面命令的参数,这样的使用方式,同样适用于其他命令。

使用快捷按钮方式生成

通义灵码插件在每个方法签名的上面都会有一个小图标,单击图标后会弹出相应的命令菜单,选择生成单元测试。



也可以选择要生成的代码块,然后单击右键来选择生成单元测试功能。


采纳单元测试

单测代码生成完毕后,在问答区的代码块右上角,会有三个选项,分别是插入代码,复制和新建文件:


  • 插入代码:会将当前生成的单测代码插入到当前打开的文件中。

  • 复制:即复制代码块的代码,由用户自行选择将代码复制到哪个文件中。

  • 新建文件:会按照 Java 单测的规范,新生成一个单测类文件,放到指定的目录中(对应单测方法文件所在的 test 目录下),如果已经存在同名的单测文件,需要用户自主确认是否覆盖原文件。


单测生成追问

如果用户对当前生成的单测代码不满意(需要使用特定的单测框架或者生成更多的单测方法),只需在问答区中的输入框输入相应的文本进行追问即可,或者也可以单击预置的单测追问 Tag,如示例中追问的 Tag :Retry、Use Mockito、Use Spring Test 和 Explain code,进行追问,直到生成用户满意的单测代码为止。



说明: 一般根据代码生成的单元测试,会枚举常用的测试用例,并不会遍历所有的用例。如果用户觉得生成的用例不足,建议先采纳当前生成的几个用例,放到测试文件当中。然后,切换到测试文件中,采用代码续写的方式,通义灵码会帮助用户续写新的测试用例。

结语

单元测试是重要的编程实践,为编码过程搭建质量围栏。同时,采用测试驱动开发实践中的 Test First ,能够显著推动代码设计的演变。通义灵码,可以极大降低单元测试框架的搭建和测试用例编写的工作量。同时,使用通义灵码对单元测试用例保鲜,可以显著提升编码质量。

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云效,产研数字化同行者。 2021-11-05 加入

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