Java 测试驱动开发——“井字游戏”之 游戏实战

发表于:2018-1-11 10:17  作者:虫师   来源:博客园

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  TDD 介绍
  TDD是测试驱动开发(Test-Driven Development)的英文简称,是敏捷开发中的一项核心实践和技术,也是一种设计方法论。TDD的原理是在开发功能代码之前,先编写单元测试用例代码,测试代码确定需要编写什么产品代码。TDD虽是敏捷方法的核心实践,但不只适用于XP(Extreme Programming),同样可以适用于其他开发方法和过程。
  -- 百度百科
  准备工具
  TDD只是一种开发模式,它并没有用到新的技术。
  ●Java : 因为它是主流的编程语言,应用广泛,相关实践也非常多。
  ●IntelliJ-IDEA : Java 主流IDE(集成开发工具)。
  ●JUnit : Java 主流单元测试框架,当然,你选择 TestNG 也是完全可以的。
  ●Gradle : 构建工具。
  TDD 开发模式
  “红灯 -- 绿灯 -- 重构” 流程是TDD的基石。 这个过程就像打乒乓球,快速的在测试代码和实现代码之间切换。
  TDD 开的过程: 每次只考虑一个需求。首先编写一个测试,看看它是否未通过;然后编写实现这个测试的代码,运行所有测试并验证它们是否全部通过;最后,通过重构改进代码。不断重复这个过程,直到成功实现所有需求。
  需求
  本系列实战 “井字游戏” ,这是一个非常简单的小游戏。
  说明:
  是一种在3*3格子上进行的连珠游戏,和五子棋比较类似,由于棋盘一般不画边框,格线排成井字故得名。游戏需要的工具仅为纸和笔,然后由分别代表O和X的两个游戏者轮流在格子里留下标记(一般来说先手者为X)。由最先在任意一条直线上成功连接三个标记的一方获胜。
  不会玩的同学可以先去完两把:井字小游戏。
  需求1
  先定义边界,以及将棋子放在哪些地方非法。
  可将棋子放在3×3棋盘上任何没有棋子的地方。
  将需求分成三个测试:
  ●如果棋子放在超出了X轴边界的地方,就引发 RuntimeException 异常。
  ●如果棋子放在超出了Y轴边界的地方,就引发 RuntimeException 异常。
  ●如果棋子放在已经有棋子的地方,就引发 RuntimeException 异常。
  测试用例 1
  默认你已经会使用 JUnit 单元测试框架了,根据上面的三个测试,我们先来完成第一个。
  import org.junit.Before;
  import org.junit.Rule;
  import org.junit.Test;
  import org.junit.rules.ExpectedException;
  public class TicTacToeTest {
  @Rule
  public ExpectedException exception =  ExpectedException.none();
  private TicTacToe ticTacToe;
  @Before
  public final void before() {
  ticTacToe = new TicTacToe();
  }
  @Test
  public void whenXOutsideBoardThenRuntimeException() {
  exception.expect(RuntimeException.class);
  ticTacToe.play(5, 2);
  }
  }
  测试调用 TicTacToe 类的 play() 方法,假设第一个参数是 x 轴,第二个参数是 y 轴,前面需求已经规定,棋盘是3×3的规格,所以参数必须不能小于1或大于3。
  x 轴为5会引发异常。在 whenXOutsideBoardThenRuntimeException() 测试用例中,预期这被测代码会抛出 RuntimeException异常。
  实现功能 1
  接下来,我们要实现功能代码了,以满足测试用例通过。
  public class TicTacToe {
  public void play(int x, int y) {
  if (x < 1 || x > 3) {
  throw new RuntimeException("X is outside board");
  }
  }
  }
  实现代码非常简单,创建TicTacToe 类和 play() 方法,判断 x 参数,如果小于1或大于3 将抛出 RuntimeException异常。
  ** 现在再次执行 测试用例 1 检查它是否运行通过。
  测试用例 2
  继续在 TicTacToeTest 测试类中创建将的测试用例。
  ……
  @Test
  public void whenYOutsideBoardThenRuntimeException(){
  exception.expect(RuntimeException.class);
  ticTacToe.play(2,5);
  }
  这条用例用于验证棋盘 y 轴范围抛 RuntimeException 异常。
  实现功能 2
  继续修改 TicTacToe 的功能代码。使 测试用例2 运行通过。
  public class TicTacToe {
  public void play(int x, int y) {
  if (x < 1 || x > 3) {
  throw new RuntimeException("X is outside board");
  }else if(y < 1 || y > 3){
  throw  new RuntimeException("Y is outside board");
  }
  }
  }
  这里针对 play()方法,增加对参数 y 的判断,如果小于1或大于3则抛出RuntimeException异常。
  ** 现在再次执行 测试用例 2 检查它是否运行通过。
  ** 另外,保证 测试用例 1 也是可以运行通过的。
  测试用例 3
  继续在 TicTacToeTest 测试类中创建将的测试用例。
  ……
  @Test
  public void whenOccupiedThenRuntimeException(){
  ticTacToe.play(2,1);
  exception.expect(RuntimeException.class);
  ticTacToe.play(2,1);
  }
  如果棋盘上的格子已经被占用,那么不允许再放子上去。
  实现功能 3
  为了实现测试用例3 ,应该将棋子的位置存储在一个数组中。每当玩家放置新棋子时,都应确认棋子放在未占用的位置,否则引发异常。
  public class TicTacToe {
  private Character[][] board = {
  {'\0','\0','\0'},
  {'\0','\0','\0'},
  {'\0','\0','\0'}
  };
  public void play(int x, int y){
  if(x < 1 || x > 3){
  throw new RuntimeException("X is outside board");
  }else if(y < 1 || y > 3){
  throw  new RuntimeException("X is outside board");
  }
  if(board[x-1][y-1] != '\0'){
  throw new RuntimeException("Box is occupied");
  }else {
  board[x-1][y-1] = 'X';
  }
  }
  }
  检查放置棋子的位置是否被占用,如果未占用,就将相应数组元素的值从空(\0)改为占用(X),注意, 我们还没有记录棋子是谁(X 还是 O)的。
  ** 再次执行 测试用例 1、2、3 ,使它们全部运行通过。
  重构
  虽然 TicTacToe 代码已经满足了测试的需求,但是有点令人迷惑。所以需要对现有的代码进行重构。
  public class TicTacToe {
  private Character[][] board = {
  {'\0','\0','\0'},
  {'\0','\0','\0'},
  {'\0','\0','\0'}
  };
  public void play(int x, int y){
  checkAxis(x);
  checkAxis(y);
  setBox(x, y);
  }
  private void checkAxis(int axis){
  if(axis <1 || axis > 3){
  throw new RuntimeException("X is outside board");
  }
  }
  private void setBox(int x, int y){
  if(board[x-1][y-1] != '\0'){
  throw new RuntimeException("Box is occupied");
  }else {
  board[x-1][y-1] = 'X';
  }
  }
  }
  这次重构,对paly()的处理逻辑进行了拆分,功能与重构前一样。因为我们有测试代码,所以不用担心重构会带来bug。
  ** 再次执行 测试用例 1、2、3 ,使它们全部运行通过。
  最后
  本系列中的例子,来自《Java 测试驱动开发》 一书,我这几天在看,本身不厚,两百多页,内容也不虚,我很讨厌,概念讲的高大上,例子只贴关键代码,这种书根本没法下手操作。而这本书中的例子是可以跟着敲下来的,虽然代码有些小错误。如果感兴趣的同学,可以买正版支持一下,我自己写书,所以知道写书的辛苦。
  说说TDD 的感受,就是很爽!
  看到每次测试用例全部通过很爽!!
  重构代码很爽!! 因为有测试用例这一牢靠的后盾。
  看到这样一张报告,不知道你是否为对自己开发的代码充满了信心。我想这就是 TDD 的魅力!!
  完整项目代码:https://github.com/defnngj/TDD

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