TDD(Test Driven Development),核心思想就是以测试的方式来驱动开发,它对传统的软件开发流程做了一个有效的调整。TDD的目的主要是为了保证类是为了其所赋予的功能、职责而存在,另一方面也是为了保证避免过度设计,还有就是为了将来的重构方便,为了持续集成存在能够有意义,测试不仅带来了软件质量的提升,也同时为软件提供了详尽的文档。(本文为<<精通Spring-Java轻量级架构开实践>>的学习笔记)
资深专家Kend Beck这样描述TDD的开发步骤:
1 在开始真正编码之前,添加相应的能够失败的测试代码。
2. 运行所有的测试,测试未通过。
3. 修改代码。
4 运行所有的测试,测试全部通过。
5 重构代码,消除冗余。
以简单的示例来实践TDD思想 b)这个类现在没有任何逻辑,而仅仅是为了使接下来即要撰写的测试类通过编译。现在将要根据需求规格说明开始逐项测试案例脚本,而这些案例将真实地驱动formateDate()方法的开发。按照JUnit框架的使用约定,撰写测试类如下,如代码清单2所示:
在这里编写一个工具(utility)程序来实践TDD的核心思想,需求规格说明如下:
接受一个日期字符串,进行格式化并输出,假设该程序可以接收以下格式的输入:
1 空值(null或者””)
2 MM-DD-YYYY
3 MM-D-YYYY
4 M-DD-YYYY
5 MM-DD-YY
其中,M表示月,D表示日期,Y表示年,MM表示用两位数字表示月分,以此类推。对所有这些可能的输入格式(空值除外),该程序都将转换为:MM-DD-YYYY的格式:输入字符串为空值(null或者””),输出为” ”。
对于只有一位数字的日期和月份,在高位补上”0”:对于两位数字的年份,在高位补上“20”(如:06年2月12号,按照输入格式为:2-12-06,补齐以后写为:02-12-2006)。
另外,当输入其他不符合以上格式的任意字符串时,将返回” ”。
下面按照Kend Beck描述的TDD开发步骤来进行:
1 添加测试
明确了上面的需求以后,开始执行上述步骤的第一步:添加测试。
a)为该程序命名,类名为MyFormatter,作为一个工具应用程序,使用静态方法,名为“formateDate()”,下面新建一个新类,如代码清单1所示:
清单1
/** *//** * 日期格式化程序,将输入的日期字符串格式化为MM-DD-YYYY的形式 * */public class MyFormatter ...{ public static String formatDate(String strUnFormatted)...{ return null; }}清单2
mport junit.framework.Test;import junit.framework.TestCase;import junit.framework.TestSuite;/** *//** * 该测试类使用Junit框架来对需求规格中 * 关于日期格式化程序的所有测试案例进行测试 * */public class MyFormatterTester extends TestCase ...{ private static final String TEST_FAILURE_MSG = "测试失败"; //public static void main(String[] args) { //该方法提供一个Junit的Swing GUI呈现 //junit.swingui.TestRunner.run(MyFormatterTester.class); //} /** *//** * Junit的测试套件(test suite)方法 */ public static Test suite() ...{ TestSuite suite = new TestSuite("MyFormatter测试程序"); /**//* * Junit框架TestSuite class有个特殊的构造函数 * 接受一个class为参数,创建出来的test suite会将该class内所有 * 以"test"开头的方法当作test cases包含进来 */ suite.addTestSuite(MyFormatterTester.class); return suite; } /** *//** * 测试输入null是否返回"" */ public void testIfNullReturnEmptyStr1() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入null返回''"), "", MyFormatter.formatDate(null)); } /** *//** * 测试输入""是否返回"" */ public void testIfNullReturnEmptyStr2() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入''返回''"), "", MyFormatter.formatDate("")); } /** *//** * 测试该程序是否给只有一位数字的日期在高位补上一个0 * 并且返回MM-DD-YYYY的格式 */ public void testAppendZeroSingleD() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入一位数字的日期在高位补上一个0"), "11-01-2006", MyFormatter.formatDate("11-1-2006")); } /** *//** * 测试该程序是否给只有一位数字的月份在高位补上一个0 * 并且返回MM-DD-YYYY的格式 */ public void testAppendZeroSingleM() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入一位数字的月份在高位补上一个0"), "01-11-2006", MyFormatter.formatDate("1-11-2006")); } /** *//** * 测试该程序是否给两位数字的年份的高位补上20 * 并且返回MM-DD-YYYY的格式 */ public void testAppend20YearOfYYStyle() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入两位数字的年份在高位补上20"), "01-01-2006", MyFormatter.formatDate("1-1-06")); } /** *//** * 测试该程序是否在输入了其他不符合MM-DD-YYYY格式的任意字符串时 * (如输入字母,或者非“-“的分隔符等情况) 返回'' */ public void testCorrectSeparateValue() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入了由非“-“分隔的非法字符串时返回''" ), "", MyFormatter.formatDate("2,12,06")); } public void testCorrectNumericValue() ...{ assertEquals(errorMsgTitle("输入了含有字母的非法字符串时返回''" ), "", MyFormatter.formatDate("A-B-06")); } /**//* * 可能存在其他测试案例,但需求中没有交代 * (这或许就是需求存在缺陷,亦或添加更多的测试是自投苦海) * 所以此处省略... */ /** *//** * 依据传入的内容,显示测试失败的相应信息 */ private String errorMsgTitle(String msg) ...{ return msg + " " + TEST_FAILURE_MSG; }}2 执行测试
清单2中的代码根据需求规格撰写了详细的测试案例脚本。这个测试类需要继承JUnit框架的TestCase类。Junit提供的assert方法使得期望值和实际值之间的比较变得很直观,现在有了7个测试方法,执行测试的结果,如下图所示:
JUnit测试结果画面上的红线表示存在至少一个测试未通过,本例是所有测试均失败。
3 修改代码
修改代码的目标是使得失败的测试全部通过,可以按照以上7个失败方法依次修改,各个突破。最终测试结果画面亮起绿灯,表示编写的脚本已经一致通过,无需再修改代码了。如下图为还未通过最后两项测试的MyFormatter测试效果图。
此时的测试对象代码如清单3所示:
清单3
import java.util.StringTokenizer;/** *//** * 日期格式化程序,将输入的日期字符串格式化为MM-DD-YYYY的形式 * */public class MyFormatter ...{ public static String formatDate(String strUnFormatted) ...{ //如果输入字符串为null,返回"" String strTemp = ((strUnFormatted == null) ? "" : strUnFormatted); if (!strTemp.equals("")) ...{ //if (!strTemp.matches("\d{1,2}-\d{1,2}-\d{2,4}")) return ""; //使用StringTokenizer,依照"-"来分隔输入字符串 StringTokenizer st = new StringTokenizer(strTemp, "-"); //分别取得年月日 String strMM = st.nextToken(); String strDD = st.nextToken(); String strYYYY = st.nextToken(); if (strMM.length() < 2 && Integer.parseInt(strMM) < 10) ...{ //给只有一位数字的月份在高位补一个0 strMM = "0" + strMM; } if (strDD.length() < 2 && Integer.parseInt(strDD) < 10) ...{ //给只有一位数字的日期在高位补一个0 strDD = "0" + strDD; } if (strYYYY.length() < 4 && Integer.parseInt(strYYYY) < 100) ...{ //给两位数字的年份的高位补上20 strYYYY = "20" + strYYYY; } strTemp = strMM + "-" + strDD + "-" + strYYYY; } return strTemp; }}4 完成测试
如上所示,前5个测试案例已通过了检测,证明逻辑没有问题。通过研究测试案例发现,是由于不符合最后的要求即测试该程序是否在输入了其他不符合MM-DD-YYYY格式的任意字符串时(如输入字母,或者非“-“的分隔符等情况) 返回”“,没有达到这个需求,而导致了错误,那么试着修改MyFormatter源代码,在代码清单3中这个地方16行把注释去掉://if (!strTemp.matches("\d{1,2}-\d{1,2}-\d{2,4}")) return "";,即使用正则表达进行验证。
这一次JUnit测试完全通过,如下图所示:
至此,TDD的前4个步骤已经完成了,最后一步的重构主要就是改善代码结构,剔除冗余,优化性能等,这不在本话题之内所以不作展开。当然,重构完成后需要重新运行一下整个测试,确认测试结果是绿灯以后,那么完成了一次TDD的实践。
总结
这是一个并不复杂的例子,但已经可以开始看出部分写单元测试的好处:
1、保证了类的功能是被实现的,满足几种情况下,如将来出现新的情况时再补充。
2、重构时不怕重构会产生新的问题。
3、对集成测试有保证。
4、保证了写出来的类是符合需求的。