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    跨越邊界: 在集成框架中進行測試，第 1 部分
    
        
    
          發布: 2007-5-24 22:03 |
作者: Bruce Tate |
來源: 
IBM |
查看: 43次 | 進入軟件測試論壇討論
        
    
        
    
        領測軟件測試網
Java ™ 社區在推進自動單元測試方面已經做了一項激動人心的工作。越來越多的開放源碼框架支持在構建項目的同時構建自動測試套件。Spring framework、JUnit、TestNG 和其他幾個框架的一些或全部靈感都來自自動測試的思想。盡管如此，一些非 Java 語言和框架具有更多的測試動機、更合適的測試工具和更統一的測試視角。通過觀察其他框架的測試方式，可以改進 Java 語言中的測試方式，甚至使用更合適的語言來測試 Java 代碼。這篇文章是關于在 Ruby on Rails 上進行測試的兩篇文章中的第一篇，將介紹 Rails 單元測試的方式。

    捕獲 bug
    

    我還記得當我第一次得到自動測試的 bug 時的情況。在一次大會上，當我做完叫做 Bitter Java 的演講之后，Mike Clark（Java 社區的自動測試大師，性能調整工具 JUnitPerf 的作者（請參閱 參考資料），現在是 Ruby on Rails 專家）走近我。Mike 告訴我有一種方法可以通過自動測試改進我的演講。在那次大會的剩余時間里，我跟著他四處走，看到了我能看到的盡可能多的他的測試會議。我開始使用他推薦的技術，并對把紅條（代表測試失�。┳兂删G條（代表測試通過）上了癮。自動測試改變了我思考軟件開發的方式。
    

    
    
        
    
            
            
            
    
                
                    
    
                        關于本系列
    
                        
    在 跨越邊界 系列中，作者 Bruce Tate 提出了這樣一個觀點：如今的 Java 程序員可以通過學習其他方法和語言得到很好的其他思路。自從 Java 明顯成為所有開發項目的最佳選擇以來編程前景已經改變。其他的框架正影響構建 Java 框架的方式，從其他語言學到的概念可以影響您的 Java 編程。您編寫的 Python（或 Ruby、Smalltalk ... ）代碼可以改變您處理 Java 編碼的方式。 
    
                        
    本系列為您介紹與 Java 開發根本不同，但也可以直接應用于 Java 開發的編程概念和技術。在一些例子中，需要對技術進行集成以利用它。在另外一些例子中，您將能夠直接應用這些概念。單獨的工具不及其他語言和框架能夠影響 Java 社區中的開發人員、框架甚至基本方法的思想那么重要。
    
                            		
                    
    
                    
            
    
                		
        
    
        

    

    Java 社區絕對有自動測試的 bug。坦白地說，我們別無選擇。競爭壓力迫使許多公司編寫越來越多的代碼，而測試人員越來越少，同時每個開發人員的又必須有更高的生產率。如果不進行自動測試，得到測試的內容就會更少，面對現代應用程序不斷增長的復雜性，較少的測試不是一個可行的選擇方案。
    

    在過去十年中，我們已經看到了對測試工具和技術的研究。JUnit 和 TestNG 都是支持自動單元測試的優秀工具，而且由日常的開發人員所驅動。Selenium 是改進集成和功能測試的工具。一套稱作敏捷技術 的新開發過程告訴人們要更加重視自動測試，不要太多地依賴正式的設計工具，將它們作為提高質量的惟一工具。Java 社區已經走了很長的路。 (請參閱 參考資料，獲得這里討論的工具與技術的附加信息。)
    

    其他編程社區也有 bug 工具， 其中一些社區使用的自動測試要比 Java 開發人員還有多，他們使用自動測試經驗有完全不同的原因：
    

      
    
    • Smalltalk 程序員使用自動測試已經幾乎有 30 年的時間了，所以通過動態類型化語言使用的一些技術更加先進。
      
    
      
    
      • 
    
    • 集成框架的開發人員的優勢是了解框架元素的結構和組合。有些框架，例如 Ruby on Rails，能夠生成測試用例，而且在默認情況下提供測試特性。
      
    
      
    
      • 
    
    • 具有高級元編程（metaprogramming）能力的語言，例如 Ruby and Lisp，允許使用其他語言不支持的一些測試技巧，例如更容易訪問 mock 對象。 
      • 

    

    在這一篇和下一篇文章中，將全面理解在 Ruby on Rails 集成開發框架中的測試方式。第 1 部分側重于測試模型對象，并提供一些從 Rails 獲得啟發的策略，可以用這些策略使 Java 單元測試更有效。第 2 部分把更多時間花在功能測試和集成測試上。作為 Java 程序員，您對一些概念可能比較熟悉，特別是在測試的時候，而其他一些概念可以拓展您的理解。 
    

    

    
    
        
    
            
    
                		
        
    
        

    

    
    
        
    
            
    
            
    
                
                    
    
                        
    
                            		
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    補漏
    

    在這個系列的 前一期 中，了解了動態類型化會帶來某些 bug 種類，靜態類型化語言將在編譯時捕捉到這些 bug。清單 1 的 Ruby 代碼片段包含四個不同的 bug，這四個 bug 在運行時之前都不會顯露出來： 
    

    
清單 1. 帶 bug 的 Ruby 代碼
    

    
    
        
    
            
            
                position = "2"               #string, where a number was intended
            position = positoin + 4      #position is misspelled, evaluates to 0
            puts "The position is:" +
            position.to_string     #The method should be to_s
            
    
                		
        
    
        

    

    

    如果編譯器能夠捕捉 bug，那么這類 bug 解決起來是小菜一碟，但是如果依賴解釋器，那么管理這些 bug 就困難得多。為了處理這些微妙的錯誤，動態語言的用戶長期以來一直依賴于自動測試。在進行測試的時候，比起其他語言，動態語言及其集成環境在一般意義和特殊意義上都具有顯著的優勢：
    

      
    
    • 語言更簡潔。測試基本上是腳本編程，許多最好的腳本語言都是動態類型化的。
      
    
      
    
      • 
    
    • 集成環境支持的假設可以讓集成測試更容易，也可能更強大。在 Rails 環境中將看到一些示例。
      
    
      
    
      • 
    
    • 動態語言允許使用更松散的耦合，使一些測試格式更容易實現。 
      • 

    

    在了解動態語言開發人員為什么這么熱衷于測試之后，現在是構建一個需要一些真正測試的實際應用程序的時候了。 
    

    

    
    
        
    
            
    
                		
        
    
        

    

    
    
        
    
            
    
            
    
                
                    
    
                        
    
                            		
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    構建一個快速 Rails 應用程序
    

    為了進展得快些，我采用了一個保存山地摩托車路線數據庫的 Rails 應用程序。我將模型的幾個測試放在一起。如果想和我一起編寫代碼，那么所有需要的工具就是一個數據庫引擎（我使用的是 MySQL）和 Ruby on Rails 1.1 或更新版本（請參閱 參考資料）。第一步是創建 Rails 項目。在命令提示符下輸入 rails trails 命令，清單 2 顯示了命令和結果： 
    

    
清單 2. 構建 Rails 應用程序
    

    
    
        
    
            
            
                > rails trails
            create
            create  app/controllers
            create  app/helpers
            create  app/models
            create  app/views/layouts
            ...partial results deleted...
            create  test/fixtures
            create  test/functional
            create  test/integration
            create  test/mocks/development
            create  test/mocks/test
            create  test/unit
            create  test/test_helper.rb
            ...partial results deleted...
            create  config/environment.rb
            create  config/environments/production.rb
            create  config/environments/development.rb
            create  config/environments/test.rb
            ...partial results deleted...
            create  log/server.log
            create  log/production.log
            create  log/development.log
            create  log/test.log
            
    
                		
        
    
        

    

    

    Rails 除了生成空項目什么都沒做，但是可以看到它正在為您工作。清單 2 創建的目錄中包含：
    

      
    
    • 應用程序目錄，包括模型、視圖和控制器的子目錄 
      • 
    
    • 單元測試、功能測試和集成測試的測試目錄 
      • 
    
    • 為測試而明確創建的環境 
      • 
    
    • 測試用例結果的日志 
      • 

    

    因為 Rails 是一個集成環境，所以它可以假設組織測試框架的最佳方式。Rails 也能生成默認測試用例，后面將會看到。
    

    現在要通過遷移創建數據庫表，然后用數據庫表創建新數據庫。請鍵入 cd trails 進入 trails 目錄。然后生成一個模型和遷移（migration），如清單 3 所示： 
    

    
清單 3. 生成一個模型和遷移
    

    
    
        
    
            
            
                > script/generate model Trail
            exists  app/models/
            exists  test/unit/
            exists  test/fixtures/
            create  app/models/trail.rb
            create  test/unit/trail_test.rb
            create  test/fixtures/trails.yml
            create  db/migrate
            create  db/migrate/001_create_trails.rb
            
    
                		
        
    
        

    

    

    注意，如果使用 Windows，就必須在命令前加上 Ruby，這樣命令就變成了 ruby script/generate model Trail。 
    

    如清單 3 所示，Rails 環境不僅創建了模型，還創建了遷移、測試用例和測試 fixture。稍后將看到 fixture 和測試的更多內容。遷移讓 Rails 開發人員可以在整個開發過程中處理數據庫表中不可避免的更改（請參閱 跨越邊界：研究活動記錄）。請編輯您的遷移（在 001_create_trails.rb 中），以添加需要的列，如清單 4 所示：
    

    
清單 4. 添加列
    

    
    
        
    
            
            
                class CreateTrails < ActiveRecord::Migration
            def self.up
            create_table :trails do |t|
            t.column :name, :string
            t.column :description, :text
            t.column :difficulty, :string
            end
            end
            def self.down
            drop_table :trails
            end
            end
            
    
                		
        
    
        

    

    

    您需要創建和配置兩個數據庫：trails_test 和 trails_development。如果想把這個代碼投入生產，那么還需要創建第三個數據庫 trails_production，但是現在可以跳過這一步。請用數據庫管理器創建數據庫。我使用的是 MySQL：
    

    
清單 5. 創建開發和測試數據庫
    

    
    
        
    
            
            
    mysql> create database trails_development;
            Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
            mysql> create database trails_test;
            Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
            
    
                		
        
    
        

    

    

    然后編輯 config/database.yml 中的配置，以反映數據庫的優先選擇。我的配置看起來像這樣： 
    

    
清單 6. 將數據庫適配器添加到配置中
    

    
    
        
    
            
            
    development:
            adapter: mysql
            database: trails_development
            username: root
            password:
            host: localhost
            test:
            adapter: mysql
            database: trails_test
            username: root
            password:
            host: localhost
            
    
                		
        
    
        

    

    

    現在可以運行遷移，然后把應用程序剩下的部分搭建（scaffold）在一起： 
    

    
清單 7. 遷移和搭建
    

    
    
        
    
            
            
    > rake migrate
            ...results deleted...
            > script/generate scaffold Trail Trails
            ...results deleted...
            create  app/views/trails
            ...results deleted...
            create  app/views/trails/_form.rhtml
            create  app/views/trails/list.rhtml
            create  app/views/trails/show.rhtml
            create  app/views/trails/new.rhtml
            create  app/views/trails/edit.rhtml
            create  app/controllers/trails_controller.rb
            create  test/functional/trails_controller_test.rb
            ...results deleted...
            
    
                		
        
    
        

    

    

    再次注意，Rails 已經為您創建了測試用例�？蚣懿粌H為這個簡單的小程序生成了視圖和控制器，而且還生成了有助于測試用戶界面的功能性測試。
    

    

    
    
        
    
            
    
                		
        
    
        

    

    
    
        
    
            
    
            
    
                
                    
    
                        
    
                            		
                        回頁首
                    
    
                    
            
    
                		
        
    
        

    

    

    

    對 Rails 應用程序進行單元測試
    

    現在是運行一些測試的時候了。請看第一個測試，它已經在 test/unit/trail_test.rb 中寫好了： 
    

    
清單 8. 第一個測試
    

    
    
        
    
            
            
    require File.dirname(__FILE__) + '/../test_helper'
            class TrailTest < Test::Unit::TestCase
            fixtures :trails
            # Replace this with your real tests.
            def test_truth
            assert true
            end
            end
            
    
                		
        
    
        

    

    

    確實，這個測試用例算不了什么，但您可以從中看出如何構架測試代碼，而且自己的測試用例的模板也已經就位。請運行測試，如清單 9 所示（包括結果）： 
    

    
清單 9. 運行第一個測試
    

    
    
        
    
            
            
    > ruby test/unit/trail_test.rb
            Loaded suite test/unit/trail_test
            Started
            EE
            Finished in 0.027314 seconds.
            1) Error:
            test_truth(TrailTest):
            ActiveRecord::StatementInvalid: Mysql::Error: #42S02Table
            'trails_test.trails' doesn't exist: DELETE FROM trails
            ...results deleted...
            
    
                		
        
    
        

    

    

    測試用例失敗，但是請看輸出。第一行執行測試。第三行 EE 顯示測試的結果。如果測試用例通過，會得到 “.” 字符。如果測試用例產生錯誤，會看到 E。如果某個斷言不是 true，那么將看到 F。接下來，可以看到所請求的全部測試都將完成，以及完成這些測試需要的時間。最后，將看到每個失敗的詳細原因。在這個示例中沒有表，這是有一定原因的，因為在測試數據庫中還沒有創建任何表。通過將開發方案復制到測試環境，再重新運行測試，可以修復錯誤，如清單 10 所示： 
    

    
清單 10. 復制方案，重新運行測試
    

    
    
        
    
            
            
    > rake clone_schema_to_test          (in /Users/batate/rails/trails)
            > ruby test/unit/trail_test.rb
            Loaded suite test/unit/trail_test
            Started
            .
            Finished in 0.038578 seconds.
            1 tests, 1 assertions, 0 failures, 0 errors
            
    
                		
        
    
        

    

    

    這樣更好。但是測試還是太簡單，所以是構建一個真正的測試用例的時候了。請添加下面這個新測試用例 test_truth，如清單 11 所示： 
    

    
清單 11. 添加測試用例
    

    
    
        
    
            
            
        def test_truth
            assert true
            end
            def test_new
            trails = Trail.find_all
            Trail.new do |trail|
            trail.name = "Barton Creek"
            trail.description = "A little water in the Spring. You'll get wet."
            trail.difficulty = "medium"
            trail.save
            end
            bc = Trail.find_by_name("Barton Creek")
            assert_equal "medium", bc.difficulty
            assert_equal trails.size + 1, Trail.find_all.size
            end
            
    
                		
        
    
        

    

    

    這個代碼驚人的緊湊。只需要鍵入上述代碼以及兩個斷言，就可以操縱持久模型。這種經濟的投入正是腳本語言在其他環境中如此流行的原因。測試也是需要經濟投入的地方。
    

    現在可以運行測試用例，您將看到兩個新斷言顯示在測試報告中。使用 Ruby 時，只需保存并編譯測試即可。清單 12 顯示了測試運行的結果： 
    

    
清單 12. 測試結果
    

    
    
        
    
            
            
    > ruby test/unit/trail_test.rb
            Loaded suite test/unit/trail_test
            Started
            .
            Finished in 0.038578 seconds.
            1 tests, 1 assertions, 0 failures, 0 errors
            bruce-tates-computer:~/rails/trails batate$ ruby test/unit/trail_test.rb
            Loaded suite test/unit/trail_test
            Started
            ..
            Finished in 0.182043 seconds.
            2 tests, 3 assertions, 0 failures, 0 errors
            
    
                		
        
    
        

    

    

    Fixture 和回滾
    

    
    
        
    
            
            
            
    
                
                    
    
                        Java mock 對象
    
                        
    在解決測試數據庫支持代碼的困擾時，Java 開發人員經常使用 mock 對象而不是實際的數據庫代碼。Mock 對象設置起來比較難，通常難于理解，而且對于在數據庫環境中工作的代碼，也無法提供良好的理解。Ruby on Rails 支持不同的方式。 
    
                            		
                    
    
                    
            
    
                		
        
    
        

    

    有三個問題影響了對數據庫支持代碼的測試。它們都與兩個特性有關：性能和重復性。與內存中的操作相比較，數據庫調用的性能是非常低的。如果測試運行需要太長時間，那么您可能就不想運行它們了。另一個問題是一個測試用例對另一個測試用例的影響。因為數據庫調用在性質上是持續的，所以要把一個測試在數據庫中的變化與另一個數據庫中的隔離開。最后的問題是前兩個問題的組合。為了讓數據庫測試用例可重復而增加設置和拆卸的負擔時（為每個新的測試用例添加記錄、運行測試并刪除這些記錄），帶來的開銷可能是讓人無法接受的。與這種開銷相比，測試用例開銷簡直是小巫見大巫。 
    

    Ruby on Rails 用 fixture 和事務回滾來幫助解決這些問題。在 Rails 中，一個 fixture 就是一個包含測試用例數據的文件。在創建這個簡單應用程序時，同時還創建了一個開發數據庫和一個測試數據庫。創建開發數據庫是很正常的；但是您可能不想讓生產代碼和開發環境共享同一個數據庫。而創建測試數據庫因為另一個原因也很重要。每個測試都在測試用例開始時裝入 fixture 中的測試數據。然后，測試用例對數據庫進行修改，并測試這些修改的結果。最后，Rails 回滾這些變化，將數據庫返回到測試方法運行之前的狀態。
    

    現在要制作一個測試 fixture 并為它編寫一個測試。請編輯 test/fixtures/trails.yml 文件，添加一個記錄，如清單 13 所示： 
    

    
清單 13. 添加記錄 
    

    
    
        
    
            
            
        first:
            id: 1
            name: "Emma Long"
            description: "A real bike breaker."
            difficulty: "hard"
            another:
            id: 2
            name: "Bear Creek"
            description: "Too many downed trees."
            difficulty: "easy"
            
    
                		
        
    
        

    

    

    清單 13 使用叫做 YAML 的語言，這個語言描述結構化的數據（請參閱 參考資料）。此文件對空格很敏感，所以該當用空格代替制表符并完全按原樣鍵入數據項時，請確保刪除了所有尾部空格。
    

    同樣，還要把這個測試用例添加到 trails_test.rb 中：
    

    
    
        
    
            
            
        def test_find
            assert_equal "Emma Long", Trail.find(1).name
            assert_equal "easy", Trail.find(2).difficulty
            end
            
    
                		
        
    
        

    

    

    同樣，可以用 5 個 passing 斷言運行這些測試。如果您愿意，還可以按名稱引用每個 fixture。例如，要根據名為 first 的 fixture 來創建對象，可以使用 Ruby 代碼 trails[:first]。讓 fixture 對所有測試用例或只對需要它們的測試用例可用，這極大地簡化了創建或毀壞數據庫數據所需要的代碼。 
    

    

    
    
        
    
            
    
                		
        
    
        

    

    
    
        
    
            
    
            
    
                
                    
    
                        
    
                            		
                        回頁首
                    
    
                    
            
    
                		
        
    
        

    

    

    

    在 Java 編程中測試
    

    知道了測試在其他語言中如何發生，就可以改進在 Java 平臺上進行測試的方式。具體地說，使用這些想法中的一項或多項可以對測試產生顯著而直接的影響： 
    

      
    
    • 可以把測試用例的生成添加到任何現有代碼生成當中。Ruby on Rails 通過在默認情況下創建一些簡單的測試用例來取得了巨大優勢，您也可以這么做。 
      
    
      
    
      • 
    
    • 可以用事務-回滾技術讓數據支持的測試運行得更快。Spring 框架有一些現有的攔截器，可以讓這項技術易于使用。
      
    
      
    
      • 
    
    • 實際上可以用動態語言驅動測試。Jython、Ruby 和 Groovy 是三個實際可能。 
      • 

    

    如果覺得愿意采用其他語言進行測試，那么可以使用某種 JVM 語言，例如 JRuby（請參閱 參考資料）。JRuby 還沒有高級到可以運行 Ruby on Rails，但是它是 Java 應用程序卓越的測試平臺。只是作為嘗試，JRuby 的開發人員 Charles O'Nutter 提供了以下測試 EJB 的示例： 
    

    
清單 14. 用 JRuby 測試 EJB 組件
    

    
    
        
    
            
            
        require 'test/unit'
            require 'java'
            include_class "my.pkg.EJBHomeFactory"
            class TestMyBean < Test::Unit::TestCase
            def test_finder
            wh = EJBHomeFactory.widget_home
            w = wh.find_by_color("blue")
            assert_not_nil(w)
            end
            def test_widget
            wh = EJBHomeFactory.widget_home
            w = wh.find_by_name ("superWidget")
            assert_equal("blue", w.color)
            assert_equal(14, w.id)
            end
            end
            
    
                		
        
    
        

    

    

    可以看到，用 Ruby 編寫執行 Java 代碼的測試用例實際上非常容易。在這個示例中，Ruby 代碼發現一個 EJB 組件，并為用戶返回的 bean 提供了一些斷言。測試用例當然比多數 Java 測試都容易，使用 Ruby 編寫測試用例是一個獲得更高的生產率和速率的一種好方法。我還看到針對 Jython 或 Groovy 的類似策略（請參閱 參考資料）。 
    

    第 2 部分將進一步深入查看 Rails 的測試，包括運行更高層次測試（叫做功能測試和集成測試）的代碼。 
    
	
	

 
            
            
    
            
    
              
    
                  
    延伸閱讀
    
      
    
                      
    
  
    
    

    
    
    
    
    		
    




  
    

    

                  
    
                
    
            
    
            
    

    文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/
    











    

        
    
        
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