測試驅動開發（TDD）已經是耳熟能詳的名詞，既然是測試驅動，那么測試用例代碼就要寫在開發代碼的前面。但是如何寫測試用例？寫多少測試用例才夠？我想大家在實際的操作過程都會產生這樣的疑問。
3月15日，我參加了thoughtworks組織的“結對編程和TDD Openworkshop”活動，聆聽了tw的資深咨詢專家仝（tong2）鍵的精彩講解，並在講師的帶領下實際參與了一次TDD和結對編程的過程。活動中，仝鍵老師對到底寫多少測試用例才夠的問題，給出了下面一個解釋：
我們寫單元測試，有一個重要的原因是用來防止自己犯低級錯誤的。我們不能把寫實現代碼的人當作我們的敵人，一定要把全部情況都測到，以防止他們在里面故意留下各種隱蔽的陷阱。測試寫的再多可能也沒有辦法覆蓋全部情況，所以只要能讓自己感到安全即可。怎樣才能讓自己感到安全呢？這是沒有標准答案的，只能是寫多了測試以后慢慢體會。
另外，寫測試也要花時間的，比如
compare這個方法的實現部分，我們只花了一兩分鍾就寫完了，而這些測試代碼，我們花了足足半個多小時，這樣做值得嗎？對於簡單的業務邏輯來說，當然是不值得的，畢竟我們還很多工作等着做，老板花錢是為了我們的產品代碼，而不是測試代碼。再考慮一種情況，我要創業，想了一個點子，做了一個網站，我當然是想以最快的速度把它做成型讓別人用。如果我在完全不知道人們會不會喜歡的時候，先花大量時間寫測試，最后發現沒人用只能丟掉，這些測試豈不是白寫了。
所以還是上面那句話：單元測試是讓你提升自己對代碼的信心的，只要你感覺安全可以繼續開發時就夠了，不是越多越好。
我相信上面一段解釋對於本文中提出的問題大家都沒有什么異議。但是這里我們不考慮特殊情況，在實際操作中，是否有辦法對單元測試這一工作進行衡量？來判斷是否足夠？
使用代碼覆蓋率來衡量單元測試是否足夠
常見的代碼覆蓋率有下面幾種：
- 語句覆蓋（Statement Coverage）：這是最常用也是最常見的一種覆蓋方式，就是度量被測代碼中每個可執行語句是否被執行到了。
- 判定覆蓋（Desicion Coverage）：它度量程序中每一個判定的分支是否都被測試到了。
- 條件覆蓋（Condition Coverage）：它度量判定中的每個子表達式結果true和false是否被測試到了。
- 路徑覆蓋（Path Coverage）：它度量了是否函數的每一個分支都被執行了。
前三種覆蓋率大家可以查看下面的引用的第3篇文章，這里就不再多說。我們通過一個例子，來看看路徑覆蓋。比如下面的測試代碼中有兩個判定分支
int foo(int a, int b)
{
int nReturn = 0;
if (a < 10)
{// 分支一
nReturn+= 1;
}
if (b < 10)
{// 分支二
nReturn+= 10;
}
return nReturn;
}
| 用例 | 參數 | 返回值 |
| Test Case 1 | a=5, b=5 | 0 |
| Test Case 2 | a=15, b=5 | 1 |
| Test Case 3 | a=5, b=15 | 10 |
| Test Case 1 | a=15, b=15 | 11 |
Perfect。但是實際中的代碼往往比上面的例子復雜，如果代碼中有5個if-else，那么按照路徑覆蓋的方法，至少需要25=32個測試用例。這樣簡直要瘋掉了。
沒必要追求代碼覆蓋率，真正要覆蓋的是邏輯
簡單追求代碼結構上的覆蓋率，容易導致產生大量無意義的測試用例或者無法覆蓋關鍵業務邏輯。我們再看看上面解釋的第一段話。
我們寫單元測試，有一個重要的原因是用來防止自己犯低級錯誤的。我們不能把寫實現代碼的人當作我們的敵人，一定要把全部情況都測到，以防止他們在里面故意留下各種隱蔽的陷阱。測試寫的再多可能也沒有辦法覆蓋全部情況，所以只要能讓自己感到安全即可。怎樣才能讓自己感到安全呢？這是沒有標准答案的，只能是寫多了測試以后慢慢體會。
怎么才算讓自己感到安全？覆蓋邏輯，而不是代碼。站在使用者的角度考慮，需要關心的是軟件實現邏輯，而不是覆蓋率。如下面的例子：
public class UserBusiness
{
public string CreateUser(User user)
{
string result = "success";
if (string.IsNullOrEmpty(user.Username))
{
result = "usename is null or empty";
}
else if (string.IsNullOrEmpty(user.Password))
{
result = "password is null or empty";
}
else if (user.Password != user.ConfirmPassword)
{
result = "password is not equal to confirmPassword";
}
else if (string.IsNullOrEmpty(user.Creator))
{
result = "creator is null or empty";
}
else if (user.CreateDate == new DateTime())
{
result = "createdate must be assigned value";
}
else if (string.IsNullOrEmpty(user.CreatorIP))
{
result = "creatorIP is null or empty";
}
if (result != "success")
{
return result;
}
user.Username = user.Username.Trim();
user.Password = BitConverter.ToString(MD5.Create().ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(user.Password)));
UserDataAccess dataAccess = new UserDataAccess();
dataAccess.CreateUser(user);
return result;
}
}
[TestClass()]
public class UserBusinessTest
{
private TestContext testContextInstance;
/// <summary>
///Gets or sets the test context which provides
///information about and functionality for the current test run.
///</summary>
public TestContext TestContext
{
get
{
return testContextInstance;
}
set
{
testContextInstance = value;
}
}
[TestMethod()]
public void Should_Username_Not_Null_Or_Empty()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User();
string expected = "usename is null or empty";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[TestMethod()]
public void Should_Password_Not_Null_Or_Empty()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai"
};
string expected = "password is null or empty";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[TestMethod()]
public void Should_Password_Equal_To_ConfirmPassword()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww1231"
};
string expected = "password is not equal to confirmPassword";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[TestMethod()]
public void Should_Creator_Not_Null_Or_Empty()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww1231"
};
string expected = "password is not equal to confirmPassword";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[TestMethod()]
public void Should_CreateDate_Assigned_Value()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww123",
Creator = "ethan.cai"
};
string expected = "createdate must be assigned value";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[TestMethod()]
public void Should_CreatorIP_Not_Null_Or_Empty()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww123",
Creator = "ethan.cai",
CreateDate = DateTime.Now
};
string expected = "creatorIP is null or empty";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
[TestMethod()]
public void Should_Trim_Username()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai ",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww123",
Creator = "ethan.cai",
CreateDate = DateTime.Now,
CreatorIP = "127.0.0.1"
};
string expected = "ethan.cai";
target.CreateUser(user);
Assert.AreEqual(expected, user.Username);
}
[TestMethod()]
public void Should_Save_MD5_Hash_Password()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai ",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww123",
Creator = "ethan.cai",
CreateDate = DateTime.Now,
CreatorIP = "127.0.0.1"
};
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.IsTrue("success" == actual
&& user.Password == BitConverter.ToString(MD5.Create().ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes("a121ww123"))));
}
[TestMethod()]
public void Should_Create_User_Successfully_When_User_Is_OK()
{
UserBusiness target = new UserBusiness();
User user = new User()
{
Username = "ethan.cai ",
Password = "a121ww123",
ConfirmPassword = "a121ww123",
Creator = "ethan.cai",
CreateDate = DateTime.Now,
CreatorIP = "127.0.0.1"
};
string expected = "success";
string actual = target.CreateUser(user);
Assert.IsTrue(expected == actual);
}
}
如果僅從代碼覆蓋率的角度來看，單元測試Should_Trim_Username、Should_Save_MD5_Hash_Password不會增加覆蓋率，似乎沒有必要，但是從邏輯上看，創建的賬戶的Username頭尾不能包含空白字符，密碼也不能明文存儲，顯然這兩個用例是非常有必要的。
單元測試寫多少才夠？這個問題沒有確定的答案，但原則是讓你自己覺得安全。代碼覆蓋率高不能保證安全，真正的安全需要用測試用例覆蓋邏輯。
參考文章：