敏捷开发实践 —— 测试驱动开发(TDD)

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一.什么是测试驱动开发(TDD)

测试驱动开发(Test Driven Development, 简称TDD)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的基本思路就是通过测试来推动整个开发的进行,但测试驱动开发并不只是单纯的测试工作,而是把需求分析,设计,质量控制量化的过程。TDD首先考虑使用需求(对象、功能、过程、接口等),主要是编写测试用例框架对功能的过程和接口进行设计,而测试框架可以持续进行验证。

二.测试驱动开发(TDD)的主要流程

  • 阅读、理解和处理功能或错误请求。

  • 通过编写单元测试来实现需求。如果你设置了热重载,因为尚未实现任何代码,所以此时单元测试是失败的。

  • 编写并实现满足要求的代码。运行所有测试,它们应该通过,如果没有通过则重复此步骤。

  • 通过重构来整理你的代码。

  • 重复。

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该工作流程有时也被称为红-绿-重构 (Red-Green-Refactoring),这个称呼来自周期内测试的状态。

  • 红色阶段表示代码不起作用。

  • 绿色阶段表示代码都能正常工作,但不是以最佳的方式进行。

  • 蓝色阶段表示开发人员正在重构代码,但他们确信代码已被测试覆盖,这使开发人员有信心修改和改进代码。

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三.测试驱动开发(TDD)的优势

1. 保证开发的功能一定是符合实际需求的。

用户需求才应该是软件开发的源头,但在实际的软件开发过程中,往往会在不知情的情况下,或者自己的主观判断下,开发出一个完全没有实际应用场景的功能。而这些没有实际应用场景的功能,却因为产品验证和测试工作介入的时机都在项目后期,所以往往在集成测试中或者产品上线后才会被发现。

比如,开发人员在实现用户注册的功能时,认为需要提供使用手机号注册的功能。但是,这个功能开发完成后,测试人员却告知开发人员这个功能用不上,或者产品上线后才发现这个功能在实际场景中完全不是必须的,因为用户可以使用邮箱注册,然后再通过绑定手机号实现手机号登陆。所以,直接用手机号注册这个功能是不需要的,真正需要的是绑定邮箱和手机号的功能。

试想一下,如果是测试驱动开发,即先根据用户的实际需求编写测试用例,再根据测试用例来完成功能代码,就不会出现这种既浪费时间、精力,又没有必要的功能了。

2. 更加灵活的迭代方式。

传统的需求文档,往往会从比较高的层次去描述功能。开发人员面对这种抽象的需求文档,往往会感觉无从下手。但是,在TDD的流程里,需求是以测试用例描述的,非常具体。那么,开发人员拿到这样的需求时,就可以先开发一个很明确的、针对用户某一个小需求的功能代码。

在开发过程中,开发人员可以不断的调试这个功能,通过测试>失败>修改/重构>测试>成功的过程,使开发的代码符合预期,而不是等所有功能开发完成后,再将一个笨重的产品交给测试人员进行一个长周期的测试,发现缺陷后再整个打回来修改,然后由此又可能会引入新的缺陷。另外,如果用户需求有变化,我们能够很快地定位到要修改的功能,从而实现快速修改。

3. 保证系统的可扩展性。

为了满足测试先行的灵活迭代方式,我们会要求开发人员设计更松耦合的系统,以保证它的可扩展性和易修改性。这就要求,开发人员在设计系统时,要考虑它的整体架构,搭建系统的骨架,提供规范的接口定义而非具体的功能类。

这样,当用户需求有变化时,或者有新增测试用例时,能够通过设计的接口快速实现新功能,满足新的测试场景。

4. 更好的质量保证。

TDD要求测试先于开发,也就是说在每次新增功能时,都需要先用测试用例去验证功能是否运行正常,并运行所有的测试来保证整个系统的质量。在这个测试先行的过程中,开发人员会不断调试功能模块、优化设计、重构代码,使其能够满足所有测试场景。所以,很多的代码实现缺陷和系统设计漏洞,都会在这个不断调优的过程中暴露出来。也就是说,TDD可以保证更好的产品质量。

5. 测试用例即文档。

因为在TDD过程中编写的测试用例,首先一定是贴合用户实际需求的,然后又在开发调试的过程中经过了千锤百炼,即一定是符合系统的业务逻辑的,所以我们直接将测试用例生成需求文档。这里,直接将测试用例生成需求文档的方法有很多、很简单的方法,比如JavaDoc。这样,我们就无须再花费额外的精力,去撰写需求文档了。

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