1. TDD的簡介
首先什么是TDD呢?Kent Beck在他的<<測試驅動開發(fā) >>(Addison-Wesley Professional,2003)一書中,使用下面2個原則來定義TDD:
·除非你有一個失敗的自動測試,永遠不要寫一單行代碼.
·阻止重復
我想第一個原則是顯而易見的.在沒有失敗的自動測試下就不要寫代碼.因為測試是嵌入在代碼必須滿足的需求中.如果沒有需求,就沒有必要實現(xiàn)任何東西.所以這個原則阻止我們?nèi)崿F(xiàn)那些沒有測試和在解決方案中不需要的功能.
第二個原則說明了在一個程序中,不應該包含重復的代碼.如果代碼重復,我想這就是不好的軟件設計的象征.隨著時間的流逝,它會對程序造成不一致的問題,并且使代碼變非常混亂 ,因為我們時常不會記得重復代碼的位置.如果發(fā)現(xiàn)代碼重復,我想我們應該立即刪除代碼重復.其實這就涉及到重構了.在這里我就不多講了.
一般來說,測試分為2種類型,一是程序員自己的測試,另外一種是客戶的測試.關于客戶測試，我推薦一個FIT的框架，非常不錯。在這里，我們講的TDD就是程序員測試.那么什么是程序員測試呢?我認為就是我們常說的單元測試.既然是單元測試,在.NET里勢必會用到某些工具,目前最著名恐怕就是我即將介紹的NUnit了,
2.NUnit的介紹
NUnit是一個單元測試框架,專門針對于.NET來寫的.其實在前面有JUnit(Java),CPPUnit(C++),他們都是xUnit的一員.最初,它是從JUnit而來.現(xiàn)在的版本是2.2.接下來我所用的都是基于這個版本.
NUnit最初是由James W. Newkirk, Alexei A. Vorontsov 和Philip A. Craig, 后來開發(fā)團隊逐漸龐大起來.在開發(fā)過程中, Kent Beck 和Erich Gamma2位牛人也提供了許多幫助.看來對于NUnit還真是下了一番力氣了.J
NUnit是xUnit家族種的第4個主打產(chǎn)品,完全由C#語言來編寫,并且編寫時充分利用了許多.NET的特性,比如反射,客戶屬性等等.
最重要的一點是它適合于所有.NET語言.
如果你還沒有下載,可以到http://www.nunit.org/去下載.
2.1 NUnit的介紹
Ok,下面正式講解NUnit.在講解之前,看看幾張圖片:
圖1 NUnit運行的效果
從中我們可以非常容易發(fā)現(xiàn),右邊是個狀態(tài)條,圖1是紅色的,圖2是綠色的.為什么會這樣呢?因為如果所有測試案例運行成功,就為綠色,反之如果有一個不成功,則為紅色,但也有黃色的.左面的工作域內(nèi)則是我們寫的每一個單元測試.
通過上面的圖片,我想你對NUnit有個總的了解了.
接下來還是分為2個部分,一是NUnit的布局,另外一部分就是它的核心概念.
首先熟悉一下NUnit GUI的布局.
讓我們更進一步看一下測試運行器窗口的布局。在右邊面板的中間，可以看到測試進度條。進度條的顏色反映了測試執(zhí)行的狀態(tài)：
- 綠色 描述目前所執(zhí)行的測試都通過
- 黃色 意味某些測試忽略，但是這里沒有失敗
- 紅色 表示有失敗
底部的狀態(tài)條表示下面的狀態(tài)：
- 狀態(tài).說明了現(xiàn)在運行測試的狀態(tài)。當所有測試完成時，狀態(tài)變?yōu)?em>Completed.運行測試中，狀態(tài)是Running: <test-name> (<test-name>是正在運行的測試名稱)。
- Test Cases說明加載的程序集中測試案例的總個數(shù)。這也是測試樹里葉子節(jié)點的個數(shù)。
- Tests Run 已經(jīng)完成的測試個數(shù)。
- Failures 到目前為止，所有測試中失敗的個數(shù).
- Time 顯示運行測試時間（以秒計）
File主菜單有以下內(nèi)容：
- New Project允許你創(chuàng)建一個新工程。工程是一個測試程序集的集合。這種機制讓你組織多個測試程序集，并把他們作為一個組對待。
- Open 加載一個新的測試程序集，或一個以前保存的NUnit工程文件。
- Close關閉現(xiàn)在加載的測試程序集或現(xiàn)在加載的NUnit工程。
- Save 保存現(xiàn)在的Nunit工程到一個文件。如果正工作單個程序集，本菜單項允許你創(chuàng)建一個新的NUnit工程，并把它保存在文件里。
- Save As允許你將現(xiàn)有NUnit工程作為一個文件保存。
- Reload 強制重載現(xiàn)有測試程序集或NUnit工程。NUnit-Gui自動監(jiān)測現(xiàn)加載的測試程序集的變化。
當程序集變化時，測試運行器重新加載測試程序集。（當測試正運行時，現(xiàn)在加載的測試程序集不會重新加載。在測試運行之間測試程序集僅可以重新加載。一個忠告：如果測試程序集依賴另外一個程序集，測試運行器不會觀察任何依賴的程序集。對測試運行器來說，強制一個重載使全部依賴的程序集變化可見。
- Recent Files 說明5個最近在NUnit中加載的測試程序集或NUnit工程（這個列表在Windows注冊表，由每個用戶維護，因此如果你共享你的PC，你僅看到你的測試）。最近程序集的數(shù)量可以使用Options菜單項修改，可以訪問Tool主菜單。
- Exit退出。
- View菜單有以下內(nèi)容：
- Expand一層層擴展現(xiàn)在樹中所選節(jié)點
- Collapse 折疊現(xiàn)在樹中選擇的節(jié)點
- Expand All遞歸擴展樹中所選節(jié)點后的所有節(jié)點
- Collapse All遞歸折疊樹中所選節(jié)點后的所有節(jié)點
- Expand Fixtures擴展樹中所有代表測試fixture的節(jié)點。
- Collapse Fixtures 折疊樹中所有代表測試fixture的節(jié)點。
- Properties 顯示樹中現(xiàn)所選節(jié)點的屬性。
- Tools 菜單由這些項:
- Save Results as XML作為一XML文件保存運行測試的結果。
- Options讓你定制NUnit的行為。
現(xiàn)在看看右邊，你已經(jīng)熟悉Run按鈕和進度條。這里還有一個緊跟Run按鈕的Stop按鈕：點擊這個按鈕會終止執(zhí)行正運行的測試。進度條下面是一個文本窗口，在它上方，由以下4個標簽：
- Errors and Failures 窗口顯示失敗的測試。在我們的例子里，這個窗口是空。
- Tests Not Run 窗口顯示沒有得到執(zhí)行的測試。
- Console.Error 窗口顯示運行測試產(chǎn)生的錯誤消息。這些此消息是應用程序代碼使用Console.Error輸出流可以輸出的。
- Console.Out窗口顯示運行測試打印到Console.Error輸出流的文本消息。
2.2 一些常用屬性
接下來,我將講述這個框架如何使用.同時也涉及到一些非常重要的概念,我想其客戶屬性是非常重要的.在NUnit里,有以下幾種屬性:
下面我將對每種屬性一一講解.
TestFixtureAttribute
本屬性標記一個類包含測試,當然setup和teardown方法可有可無.(關于setup 和teardown方法在后面介紹)
做為一個測試的類,這個類還有一些限制
- 必須是Public,否則NUnit看不到它的存在.
- 它必須有一個缺省的構造函數(shù),否則是NUnit不會構造它.
- 構造函數(shù)應該沒有任何副作用,因為NUnit在運行時經(jīng)常會構造這個類多次,如果要是構造函數(shù)要什么副作用的話,那不是亂了.
舉個例子
1 using System;
2 using NUnit.Framework;
3 namespace MyTest.Tests
4{
5
6 [TestFixture]
7 public class PriceFixture
8 {
9 //
10 }
11}
12
TestAttribute
Test屬性用來標記一個類(已經(jīng)標記為TestFixture)的某個方法是可以測試的.為了和先前的版本向后兼容,頭4個字符(“test”)忽略大小寫.(參看http://nunit.org/test.html)
這個測試方法可以定義為:
從上面可以看出,這個方法沒有任何參數(shù),其實測試方法必須沒有參數(shù).如果我們定義方法不對的話,這個方法不會出現(xiàn)在測試方法列表中.也就是說在NUnit的界面左邊的工作域內(nèi),看不到這個方法.還有一點就是這個方法不返回任何參數(shù),并且必須為Public.
例如:
1using System;
2using NUnit.Framework;
3
4namespace MyTest.Tests
5{
6 [TestFixture]
7 public class SuccessTests
8 {
9 [Test] public void Test1()
10 { /**//* */ }
11 }
12}
13
14
一般來說,有了上面兩個屬性,你可以做基本的事情了.
另外，我們再對如何進行比較做一個描述。
在NUnit中，用Assert（斷言）進行比較，Assert是一個類，它包括以下方法：AreEqual，AreSame，Equals， Fail，Ignore，IsFalse，IsNotNull，具體請參看NUnit的文檔。
3.如何在.NET中應用NUnit
我將舉個例子,一步一步演示如何去使用NUnit.
第1步.為測試代碼創(chuàng)建一個Visual Studio工程。
在Microsoft Visual Studio .NET中，讓我們開始創(chuàng)建一個新的工程。選擇Visual C#工程作為工程類型，Class Library作為模板。將工程命名為NUnitQuickStart.圖4-1是一個描述本步驟的Visual Studio .NET。
圖 4-1: 創(chuàng)建第一個NUnit工程
第2步.增加一個NUnit框架引用
在Microsoft Visual Studio .NET里創(chuàng)建這個例子時，你需要增加一個
NUnit.framework.dll引用，如下：
在Solution Explorer右擊引用，然后選擇增加引用
NUnit.framework組件，在Add Reference對話框中按Select和OK按鈕。
圖 4-2: 增加一個
NUnit.framework.dll 引用到工程
第3步.為工程加一個類.
為工程加一個NumbersFixture類。這里是這個例子的代碼。
1using System;
2using NUnit.Framework;
3
4namespace NUnitQuickStart
5{
6 [TestFixture]
7 public class NumersFixture
8 {
9 [Test]
10 public void AddTwoNumbers()
11 {
12 int a=1;
13 int b=2;
14 int sum=a+b;
15 Assert.AreEqual(sum,3);
16 }
17 }
18}
19 第4步.建立你的Visual Studio 工程，使用NUnit-Gui測試
從程序->NUnit2.2打開NUnit-gui,加載本本工程編譯的程序集.
為了在Visual Studio .NET中自動運行NUnit-Gui，你需要建立NUnit-Gui作為你的啟動程序：
在 Solution Explorer里右擊你的NunitQuickStart工程。
在彈出菜單中選擇屬性。
在顯示的對話框的左面，點擊Configuration Properties夾
選擇出現(xiàn)在Configuration Properties夾下的Debugging。
在屬性框右邊的Start Action部分，選擇下拉框的Program作為Debug Mode值。
按Apply按鈕
設置NUnit-gui.exe 作為Start Application。，你既可以鍵入nunit-gui.exe的全路徑，也可使用瀏覽按鈕來指向它。 圖 4-3:將NUnit-Gui 作為工程的測試運行器
第5步.編譯運行測試.
現(xiàn)在編譯solution。成功編譯后，開始應用程序。NUnit-Gui測試運行器出現(xiàn)。當你第一次開始NUnit-Gui，它打開時沒有測試加載。從File菜單選擇Oprn，瀏覽NUnitQuickStart.dll的路徑。當你加載了測試的程序集，測試運行器為加載的程序集的測試產(chǎn)生一個可見的表現(xiàn)。在例子中，測試程序集僅有一個測試，測試程序集的結構如圖4－4所示：
圖 4-4: 測試程序集的測試在
NUnit-Gui中的視圖
按Run按鈕。樹的節(jié)點變?yōu)榫G色，而且測試運行器窗口上的進度條變綠，綠色代表成功通過。
4.其他的一些核心概念
上面的例子介紹了基本的NUnit特性和功能. TestFixture, Test, 和 Assert是3個最基本的特征,我們可以用這些特性進行程序員測試了.但是有的時候,你覺得這3個遠遠不夠,比如有的時候打開一個數(shù)據(jù)庫連接多次,有沒有只讓它打開一次的方法呢?如果我想把測試分類,應該怎樣實現(xiàn)呢?如果我想忽略某些測試,又應該如何去完成呢?不用擔心,NUnit已經(jīng)有這樣的功能了.
下面我們一一作出回答.
SetUp/TearDown 屬性
在早期給的test fixture定義里,我們說test fixture的測試是一組常規(guī)運行時資源.在測試完成之后,或是在測試執(zhí)行種,或是釋放或清除之前,這些常規(guī)運行時資源在一確定的方式上可能需要獲取和初始化.NUnit使用2個額外的屬性:SetUp 和TearDown,就支持這種常規(guī)的初始化/清除.我們上面的例子來描述這個功能.讓我們增加乘法.
1using System;
2using NUnit.Framework;
3
4namespace NUnitQuickStart
5{
6 [TestFixture]
7 public class NumersFixture
8 {
9 [Test]
10 public void AddTwoNumbers()
11 {
12 int a=1;
13 int b=2;
14 int sum=a+b;
15 Assert.AreEqual(sum,3);
16 }
17 [Test]
18 public void MultiplyTwoNumbers()
19 {
20 int a = 1;
21 int b = 2;
22 int product = a * b;
23 Assert.AreEqual(2, product);
24 }
25
26 }
27}
28 我們仔細一看,不對,有重復的代碼,如何去除重復的代碼呢?我們可以提取這些代碼到一個獨立的方法,然后標志這個方法為
SetUp 屬性,這樣2個測試方法可以共享對操作數(shù)的初始化了,這里是改動后的代碼:
1using System;
2using NUnit.Framework;
3
4namespace NUnitQuickStart
5{
6 [TestFixture]
7 public class NumersFixture
8 {
9 private int a;
10 private int b;
11 [SetUp]
12 public void InitializeOperands()
13 {
14 a = 1;
15 b = 2;
16 }
17
18 [Test]
19 public void AddTwoNumbers()
20 {
21 int sum=a+b;
22 Assert.AreEqual(sum,3);
23 }
24 [Test]
25 public void MultiplyTwoNumbers()
26 {
27 int product = a * b;
28 Assert.AreEqual(2, product);
29 }
30
31 }
32}
33 這樣NUnit將在執(zhí)行每個測試前執(zhí)行標記SetUp屬性的方法.在本例中就是執(zhí)行InitializeOperands()方法.記住，這里這個方法必須為public，不然就會有以下錯誤：Invalid Setup or TearDown method signature
ExpectedException
這里是一個驗證這個假設的測試.有的時候,我們知道某些操作會有異常出現(xiàn),例如, 在實例中增加除法,某個操作被0除,拋出的異常和.NET文檔描述的一樣.參看以下源代碼.
1[Test]
2[ExpectedException(typeof(DivideByZeroException))]
3public void DivideByZero()
4{
5 int zero = 0;
6 int infinity = a/zero;
7 Assert.Fail("Should have gotten an exception");
8}
9
除了[Test]屬性之外, DivideByZero方法有另外一個客戶屬性: ExpectedException.在這個屬性里,你可以在執(zhí)行過程中捕獲你期望的異常類型,例如在本例就是DivideByZeroException.如果這個方法在沒有拋出期望異常的情況下完成了,這個測試失敗.使用這個屬性幫助我們寫程序員測試驗證邊界條件(Boundary Conditions).
Ignore 屬性
由于種種原因,有一些測試我們不想運行.當然,這些原因可能包括你認為這個測試還沒有完成,這個測試正在重構之中,這個測試的需求不是太明確.但你有不想破壞測試,不然進度條可是紅色的喲.怎么辦?使用Ignore屬性.你可以保持測試,但又不運行它們.讓我們標記MultiplyTwoNumbers測試方法為Ignore屬性:
1[Test]
2[Ignore("Multiplication is ignored")]
3public void MultiplyTwoNumbers()
4{
5 int product = a * b;
6 Assert.AreEqual(2, product);
7}
運行測試,現(xiàn)在產(chǎn)生了下面的輸出(在圖5-1顯示):
圖 5-1: 在一個程序員測試中使用 Ignore屬性
Ignore屬性可以附加到一個獨立的測試方法,也可以附加到整個測試類(TestFixture).如果Ignore屬性附加到TestFixture,所有在fixture的測試都被忽略.
TestFixtureSetUp/TestFixtureTearDown
有時,一組測試需要的資源太昂貴.例如,數(shù)據(jù)庫連接可能是一個關鍵資源,在一個test fixture的每個測試中,打開/關閉數(shù)據(jù)庫連接可能非常慢.這就是我在開始提到的問題.如何解決?NUnit有一對類似于前面討論的SetUp/TearDown的屬性: TestFixtureSetUp/TestFixtureTearDown.正如他們名字表明的一樣,這些屬性用來標記為整個test fixture初始化/釋放資源方法一次的方法.
例如,如果你想為所有test fixture的測試共享相同的數(shù)據(jù)庫連接對象,我們可以寫一個打開數(shù)據(jù)庫連接的方法,標記為TestFixtureSetUp屬性,編寫另外一個關閉數(shù)據(jù)庫連接的方法,標記為TestFixtureTearDown屬性.這里是描述這個的例子.
1using NUnit.Framework;
2
3[TestFixture]
4public class DatabaseFixture
5{
6 [TestFixtureSetUp]
7 public void OpenConnection()
8 {
9 //open the connection to the database
10 }
11
12 [TestFixtureTearDown]
13 public void CloseConnection()
14 {
15 //close the connection to the database
16 }
17
18 [SetUp]
19 public void CreateDatabaseObjects()
20 {
21 //insert the records into the database table
22 }
23
24 [TearDown]
25 public void DeleteDatabaseObjects()
26 {
27 //remove the inserted records from the database table
28 }
29
30 [Test]
31 public void ReadOneObject()
32 {
33 //load one record using the open database connection
34 }
35
36 [Test]
37 public void ReadManyObjects()
38 {
39 //load many records using the open database connection
40 }
41}
42
43
Test Suite
Test Suite是test case或其他test suite的集合. 合成(Composite),模式描述了test case和test suite之間的關系.
參考來自NUnit的關于Suite的代碼
Suite Attribute
1namespace NUnit.Tests
2{
3using System;
4 using NUnit.Framework;
5
6
7
8 public class AllTests
9 {
10 [Suite]
11 public static TestSuite Suite
12 {
13 get
14 {
15 TestSuite suite = new TestSuite("All Tests");
16 suite.Add(new OneTestCase());
17 suite.Add(new Assemblies.AssemblyTests());
18 suite.Add(new AssertionTest());
19 return suite;
20 }
21 }
22 }
23}
24
對于測試來說，你有的時候需要將之分類，此屬性正好就是用來解決這個問題的。
你可以選擇你需要運行的測試類目錄，也可以選擇除了這些目錄之外的測試都可以運行。在命令行環(huán)境里 /include 和/exclude來實現(xiàn)。在GUI環(huán)境下，就更簡單了，選擇左邊工作域里的Catagories Tab，選擇Add和Remove既可以了。
在上面的例子上做了一些改善，代碼如下：
1using System;
2using NUnit.Framework;
3
4namespace NUnitQuickStart
5{
6 [TestFixture]
7 public class NumersFixture
8 {
9 private int a;
10 private int b;
11 [SetUp]
12 public void InitializeOperands()
13 {
14 a = 1;
15 b = 2;
16 }
17
18 [Test]
19 [Category("Numbers")]
20 public void AddTwoNumbers()
21 {
22 int sum=a+b;
23 Assert.AreEqual(sum,3);
24 }
25
26 [Test]
27 [Category("Exception")]
28 [ExpectedException(typeof(DivideByZeroException))]
29 public void DivideByZero()
30 {
31 int zero = 0;
32 int infinity = a/zero;
33 Assert.Fail("Should have gotten an exception");
34 }
35 [Test]
36 [Ignore("Multiplication is ignored")]
37 [Category("Numbers")]
38 public void MultiplyTwoNumbers()
39 {
40 int product = a * b;
41 Assert.AreEqual(2, product);
42 }
43
44 }
45
NUnit-GUI界面如圖5-2：
圖5-2:使用Catagories屬性的界面
Explicit屬性
本屬性忽略一個test和test fixture，直到它們顯式的選擇執(zhí)行。如果test和test fixture在執(zhí)行的過程中被發(fā)現(xiàn)，就忽略他們。所以，這樣一來進度條顯示為黃色，因為有test或test fixture忽略了。
例如：
1
2 [Test,Explicit]
3 [Category("Exception")]
4 [ExpectedException(typeof(DivideByZeroException))]
5 public void DivideByZero()
6 {
7 int zero = 0;
8 int infinity = a/zero;
9 Assert.Fail("Should have gotten an exception");
10 }
11 為什么會設計成這樣呢？原因是Ingore屬性忽略了某個test或test fixture，那么他們你再想調(diào)用執(zhí)行是不可能的。那么萬一有一天我想調(diào)用被忽略的test或test fixture怎么辦，就用Explicit屬性了。我想這就是其中的原因吧。
Expected Exception屬性
期望在運行時拋出一個期望的異常，如果是，則測試通過，否則不通過。
參看下面的例子：
1[Test]
2[ExpectedException(typeofInvalidOperationException))]
3public void ExpectAnException()
4 {
5 int zero = 0;
6 int infinity = a/zero;
7 Assert.Fail("Should have gotten an exception");
8
9 }
10 在本測試中，應該拋出DivideByZeroException，但是期望的是InvalidOperationException，所以不能通過。如果我們將[ExpectedException(typeof(InvalidOperationException))]改為[ExpectedException(typeof(DivideByZeroException))]，本測試通過。
5 . 測試生命周期合約
如果記得test case的定義,其中一個屬性是測試的獨立性或隔離性.SetUp/TearDown方法提供達到測試隔離性的目的.SetUp確保共享的資源在每個測試運行前正確初始化,TearDown確保沒有運行測試產(chǎn)生的遺留副作用. TestFixtureSetUp/TestFixtureTearDown同樣提供相同的目的,但是卻在test fixture范圍里,我們剛才描述的內(nèi)容組成了測試框架的運行時容器(test runner)和你寫的測試之間的生命周期合約(life-cycle contract).
為了描述這個合約,我們寫一個簡單的測試來說明什么方法調(diào)用了,怎么合適調(diào)用的.這里是代碼:
1using System;
2using NUnit.Framework;
3[TestFixture]
4public class LifeCycleContractFixture
5{
6 [TestFixtureSetUp]
7 public void FixtureSetUp()
8 {
9 Console.Out.WriteLine("FixtureSetUp");
10 }
11
12 [TestFixtureTearDown]
13 public void FixtureTearDown()
14 {
15 Console.Out.WriteLine("FixtureTearDown");
16 }
17
18 [SetUp]
19 public void SetUp()
20 {
21 Console.Out.WriteLine("SetUp");
22 }
23
24 [TearDown]
25 public void TearDown()
26 {
27 Console.Out.WriteLine("TearDown");
28 }
29
30 [Test]
31 public void Test1()
32 {
33 Console.Out.WriteLine("Test 1");
34 }
35
36 [Test]
37 public void Test2()
38 {
39 Console.Out.WriteLine("Test 2");
40 }
41
42}
43
44
當編譯和運行這個測試,可以在System.Console窗口看到下面的輸出:
FixtureSetUp
SetUp
Test 1
TearDown
SetUp
Test 2
TearDown
FixtureTearDown
可以看到, SetUp/TearDown方法調(diào)用在每個測試方法的前后. 整個fixture調(diào)用一次TestFixtureSetUp/TestFixtureTearDown方法.
