[用例设计]测试驱动开发全攻略

测试驱动开发全攻略

{TDD的目标}

Clean Code That Works

这句话的含义是，事实上我们只做两件事情：让代码奏效（Work）和让代码洁净（Clean），前者是把事情做对，后者是把事情做好。想想看，其实我们平时所做的所有工作，除去无用的工作和错误的工作以外，真正正确的工作，并且是真正有意义的工作，其实也就只有两大类：增加功能和提升设计，而TDD 正是在这个原则上产生的。如果您的工作并非我们想象的这样，（这意味着您还存在第三类正确有意义的工作，或者您所要做的根本和我们在说的是两回事），那么这告诉我们您并不需要TDD，或者不适用TDD。而如果我们偶然猜对（这对于我来说是偶然，而对于Kent Beck和Martin Fowler这样的大师来说则是辛勤工作的成果），那么恭喜您，TDD有可能成为您显著提升工作效率的一件法宝。请不要将信将疑，若即若离，因为任何一项新的技术——只要是从根本上改变人的行为方式的技术——就必然使得相信它的人越来越相信，不信的人越来越不信。这就好比学游泳，唯一能学会游泳的途径就是亲自下去游，除此之外别无他法。这也好比成功学，即使把卡耐基或希尔博士的书倒背如流也不能拥有积极的心态，可当你以积极的心态去成就了一番事业之后，你就再也离不开它了。相信我，TDD也是这样！想试用TDD的人们，请遵循下面的步骤：

编写TestCase –> 实现TestCase –> 重构
（确定范围和目标） （增加功能） （提升设计）

[友情提示：敏捷建模中的一个相当重要的实践被称为：Prove it With Code，这种想法和TDD不谋而合。]

{TDD的优点}

『充满吸引力的优点』

完工时完工。表明我可以很清楚的看到自己的这段工作已经结束了，而传统的方式很难知道什么时候编码工作结束了。
全面正确的认识代码和利用代码，而传统的方式没有这个机会。
为利用你成果的人提供Sample，无论它是要利用你的源代码，还是直接重用你提供的组件。
开发小组间降低了交流成本，提高了相互信赖程度。
避免了过渡设计。
系统可以与详尽的测试集一起发布，从而对程序的将来版本的修改和扩展提供方便。
TDD给了我们自信，让我们今天的问题今天解决，明天的问题明天解决，今天不能解决明天的问题，因为明天的问题还没有出现(没有TestCase)，除非有TestCase否则我决不写任何代码；明天也不必担心今天的问题，只要我亮了绿灯。

『不显而易见的优点』

逃避了设计角色。对于一个敏捷的开发小组，每个人都在做设计。
大部分时间代码处在高质量状态，100％的时间里成果是可见的。
由于可以保证编写测试和编写代码的是相同的程序员，降低了理解代码所花费的成本。
为减少文档和代码之间存在的细微的差别和由这种差别所引入的Bug作出杰出贡献。
在预先设计和紧急设计之间建立一种平衡点，为你区分哪些设计该事先做、哪些设计该迭代时做提供了一个可靠的判断依据。
『有争议的优点』

事实上提高了开发效率。每一个正在使用TDD并相信TDD的人都会相信这一点，但观望者则不同，不相信TDD的人甚至坚决反对这一点，这很正常，世界总是这样。
发现比传统测试方式更多的Bug。
使IDE的调试功能失去意义，或者应该说，避免了令人头痛的调试和节约了调试的时间。
总是处在要么编程要么重构的状态下，不会使人抓狂。（两顶帽子）
单元测试非常有趣。

{TDD的步骤}
编写TestCase –> 实现TestCase –> 重构
（不可运行） （可运行） （重构）

步骤 制品
（1）快速新增一个测试用例 新的TestCase
（2）编译所有代码，刚刚写的那个测试很可能编译不通过 原始的TODO List
（3）做尽可能少的改动，让编译通过 Interface
（4）运行所有的测试，发现最新的测试不能编译通过 －(Red Bar)
（5）做尽可能少的改动，让测试通过 Implementation
（6）运行所有的测试，保证每个都能通过 －(Green Bar)
（7）重构代码，以消除重复设计 Clean Code That Works

{FAQ}

[什么时候重构？]
如果您在软件公司工作，就意味着您成天都会和想通过重构改善代码质量的想法打交道，不仅您如此，您的大部分同事也都如此。可是，究竟什么时候该重构，什么情况下应该重构呢？我相信您和您的同事可能有很多不同的看法，最常见的答案是“该重构时重构”，“写不下去的时候重构”，和“下一次迭代开始之前重构”，或者干脆就是“最近没时间，就不重构了，下次有时间的时候重构吧”。正如您已经预见到我想说的——这些想法都是对重构的误解。重构不是一种构建软件的工具，不是一种设计软件的模式，也不是一个软件开发过程中的环节，正确理解重构的人应该把重构看成一种书写代码的方式，或习惯，重构时时刻刻有可能发生。在TDD中，除去编写测试用例和实现测试用例之外的所有工作都是重构，所以，没有重构任何设计都不能实现。至于什么时候重构嘛，还要分开看，有三句话是我的经验：实现测试用例时重构代码，完成某个特性时重构设计，产品的重构完成后还要记得重构一下测试用例哦。

[什么时候设计？]
这个问题比前面一个要难回答的多，实话实说，本人在依照TDD开发软件的时候也常常被这个问题困扰，总是觉得有些问题应该在写测试用例之前定下来，而有些问题应该在新增一个一个测试用例的过程中自然出现，水到渠成。所以，我的建议是，设计的时机应该由开发者自己把握，不要受到TDD方式的限制，但是，不需要事先确定的事一定不能事先确定，免得捆住了自己的手脚。

[什么时候增加新的TestCase？]
没事做的时候。通常我们认为，如果你要增加一个新的功能，那么先写一个不能通过的 TestCase；如果你发现了一个bug，那么先写一个不能通过的TestCase；如果你现在什么都没有，从0开始，请先写一个不能通过的 TestCase。所有的工作都是从一个TestCase开始。此外，还要注意的是，一些大师要求我们每次只允许有一个TestCase亮红灯，在这个 TestCase没有Green之前不可以写别的TestCase，这种要求可以适当考虑，但即使有多个TestCase亮红灯也不要紧，并未违反TDD 的主要精神。

[TestCase该怎么写？]
测试用例的编写实际上就是两个过程：使用尚不存在的代码和定义这些代码的执行结果。所以一个 TestCase也就应该包括两个部分——场景和断言。第一次写TestCase的人会有很大的不适应的感觉，因为你之前所写的所有东西都是在解决问题，现在要你提出问题确实不大习惯，不过不用担心，你正在做正确的事情，而这个世界上最难的事情也不在于如何解决问题，而在于ask the right question！

[TDD能帮助我消除Bug吗？]
答：不能！千万不要把“测试”和“除虫”混为一谈！“除虫”是指程序员通过自己的努力来减少bug的数量（消除bug这样的字眼我们还是不要讲为好^_^），而“测试”是指程序员书写产品以外的一段代码来确保产品能有效工作。虽然TDD所编写的测试用例在一定程度上为寻找bug提供了依据，但事实上，按照TDD的方式进行的软件开发是不可能通过TDD再找到bug的（想想我们前面说的“完工时完工”），你想啊，当我们的代码完成的时候，所有的测试用例都亮了绿灯，这时隐藏在代码中的bug一个都不会露出马脚来。

但是，如果要问“测试”和“除虫”之间有什么联系，我相信还是有很多话可以讲的，比如TDD事实上减少了bug的数量，把查找bug战役的关注点从全线战场提升到代码战场以上。还有，bug的最可怕之处不在于隐藏之深，而在于满天遍野。如果你发现了一个用户很不容易才能发现的bug，那么不一定对工作做出了什么杰出贡献，但是如果你发现一段代码中，bug的密度或离散程度过高，那么恭喜你，你应该抛弃并重写这段代码了。TDD避免了这种情况，所以将寻找bug的工作降低到了一个新的低度。

[我该为一个Feature编写TestCase还是为一个类编写TestCase？]
初学者常问的问题。虽然我们从TDD 的说明书上看到应该为一个特性编写相应的TestCase，但为什么著名的TDD大师所写的TestCase都是和类/方法一一对应的呢？为了解释这个问题，我和我的同事们都做了很多试验，最后我们得到了一个结论，虽然我不知道是否正确，但是如果您没有答案，可以姑且相信我们。

我们的研究结果表明，通常在一个特性的开发开始时，我们针对特性编写测试用例，如果您发现这个特性无法用TestCase表达，那么请将这个特性细分，直至您可以为手上的特性写出TestCase为止。从这里开始是最安全的，它不会导致任何设计上重大的失误。但是，随着您不断的重构代码，不断的重构 TestCase，不断的依据TDD的思想做下去，最后当产品伴随测试用例集一起发布的时候，您就会不经意的发现经过重构以后的测试用例很可能是和产品中的类/方法一一对应的。

[什么时候应该将全部测试都运行一遍？]
Good Question！大师们要求我们每次重构之后都要完整的运行一遍测试用例。这个要求可以理解，因为重构很可能会改变整个代码的结构或设计，从而导致不可预见的后果，但是如果我正在开发的是一个ERP怎么办？运行一遍完整的测试用例可能将花费数个小时，况且现在很多重构都是由工具做到的，这个要求的可行性和前提条件都有所动摇。所以我认为原则上你可以挑几个你觉得可能受到本次重构影响的TestCase去run，但是如果运行整个测试包只要花费数秒的时间，那么不介意你按大师的要求去做。

[什么时候改进一个TestCase？]
增加的测试用例或重构以后的代码导致了原来的TestCase的失去了效果，变得无意义，甚至可能导致错误的结果，这时是改进TestCase的最好时机。但是有时你会发现，这样做仅仅导致了原来的TestCase在设计上是臃肿的，或者是冗余的，这都不要紧，只要它没有失效，你仍然不用去改进它。记住，TestCase不是你的产品，它不要好看，也不要怎么太科学，甚至没有性能要求，它只要能完成它的使命就可以了——这也证明了我们后面所说的“用Ctrl-C/Ctrl-V编写测试用例”的可行性。