Testování jednotlivých komponent je oblíbená metoda v softwarovém inženýrství, která vývojářům usnadňuje odhalování chyb v kódu. Díky tomu je možné včas tyto chyby odstranit a zajistit tak koncovým uživatelům maximální kvalitu produktu.
Tento proces tvoří klíčovou součást vývojového cyklu softwaru a přímo ovlivňuje celkovou kvalitu kódu.
Při testování jednotlivých částí kódu se ověřuje jeho chování v reakci na různé vstupy – od hraničních a standardních hodnot až po data s chybami. Dále se kontrolují implicitní i explicitní předpoklady, které jsou v kódu obsaženy.
Nicméně, testování jednotlivých jednotek je detailní proces s několika kroky. Před předáním finálního produktu klientovi je nutné zajistit, že se v něm nevyskytují žádné chyby a že bude fungovat přesně podle jeho očekávání.
Z tohoto důvodu je testování před odevzdáním práce klíčové pro zajištění její kvality a projevuje vaši profesionalitu. Navíc je to dovednost, která se vyplatí osvojit.
Pojďme se tedy podívat, co přesně testování jednotlivých jednotek obnáší a proč je pro organizace i vývojáře tak důležité.
Co je testování jednotlivých komponent?
Testování jednotlivých komponent je zásadní součástí vývoje softwaru, při které se testují jednotlivé části aplikace nebo programu s cílem snadno identifikovat chyby. Hlavním úkolem tohoto typu testování je ověřit, zda každá samostatná část funguje v souladu s požadavky klienta. I když může mít mnoho vstupů, má vždy jen jeden výstup.
Když programátor píše kód, dělí celý program do menších, testovatelných jednotek, aby mohl zdrojový kód důkladně zkontrolovat. Testování jednotlivých komponent tedy prověřuje každý postup, metodu či funkci a ověřuje jak objektově orientované, tak procedurální programování. Je také velice užitečné při úpravách nebo refaktorování částí kódu.
Jednoduše řečeno, testování jednotlivých komponent je proces testování softwaru, kde „jednotka“ představuje konkrétní komponentu, kterou je potřeba otestovat, aby se zjistila kvalita kódu.
Dále existuje celá řada frameworků pro testování jednotlivých jednotek pro různé programovací jazyky, jako je C či C++, Python, C#, Java, JavaScript a další. Mezi takové frameworky patří například JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit, HtmlUnit a mnohé další.
Jaké jsou typy testování jednotlivých komponent?
V softwarovém testování existuje mnoho různých typů a testování jednotlivých jednotek je jedním z nich. Dále se testování jednotlivých komponent dělí na dvě základní kategorie, které si nyní popíšeme.
Ruční testování: Při ručním testování vývojář sám píše kód pro testování určité části interakcí s API nebo softwarem s cílem objevit chyby. Jedná se o poměrně nákladnou a časově náročnou operaci, protože vyžaduje, aby konkrétní člověk pracoval v daném prostředí a testoval jednotlivé části softwaru. Takový přístup je také náchylný k lidským chybám, jako jsou překlepy, vynechání kroků atd.
Automatizované testování: Při automatizovaném testování provádí stejnou úlohu stroj, který spouští dříve napsaný testovací skript. Pomocí automatizovaného testování je možné otestovat jednu sekvenci, ale i složitější posloupnosti s cílem dosáhnout stejných výsledků.
Automatizovaný přístup je spolehlivější a efektivnější než ruční testování, a proto jej většina organizací využívá k testování softwaru. Jediným omezením zde je však kvalita testů, která závisí na kvalitě předem napsaného kódu.
Automatizované testování je klíčovou součástí kontinuální integrace a nasazování, které zvyšují efektivitu procesu kontroly kvality při každém přidání nové funkce do aplikace.
Proč je testování jednotlivých komponent důležité?
Hlavním cílem testování jednotlivých komponent je izolovat každou část programu, abychom mohli ověřit, zda jednotlivé softwarové celky fungují správně a bez chyb. Díky této izolaci můžeme snadno určit přesné chování kódu a ujistit se, že odpovídá očekáváním.
Mezi výhody testování jednotlivých komponent patří:
Kvalita kódu
Testování jednotlivých komponent zlepšuje celkovou kvalitu kódu. Umožňuje vývojářům ověřit všechny nedostatky, které se v jednotlivých jednotkách nacházejí, ještě před nasazením. Odhaluje i ty nejmenší hraniční případy a pomáhá psát kvalitnější kód s větší jistotou.
Navíc, samotný proces testování nutí vývojáře přemýšlet o kódu z jiné perspektivy, což může vést k lepším návrhům. Je to podobné korektuře textu – umožňuje vylepšit styl a strukturu kódu.
Agilní proces
Testování jednotlivých komponent činí proces kódování agilnějším. Při přidávání nových funkcí do softwaru je často nutné upravit některé dříve testované části kódu. Pokud však máte testy k dispozici, můžete kód s jistotou refaktorovat, aniž byste se museli obávat negativních důsledků.
Včasná detekce chyb
Odhalení chyb před integračním procesem je vždy přínosné a šetří čas. Vzhledem k tomu, že vývojáři píší kód pro testování jednotlivých komponent, lze problémy objevit v rané fázi, kdy je lze snadno vyřešit, což šetří čas i prostředky a zvyšuje kvalitu kódu.
Správná dokumentace
Vývojář má díky testování přehled o rozhraní základní jednotky a o tom, jak používat testovací programy k prověření jednotlivých částí kódu. Tímto způsobem se může naučit všechny funkce dané části kódu a zajistit, aby se software choval podle očekávání.
Nízké náklady
Díky tomu, že lze snadno odhalit chyby v rané fázi vývoje, je testování jednotlivých komponent finančně nenáročné. Pokud by se chyba objevila až v pozdějších fázích, například během akceptačního nebo systémového testování, oprava by byla mnohem dražší, protože by bylo nutné zasahovat do větších částí systému. Včasná detekce proto nejen snižuje náklady, ale také šetří čas.
Jaké jsou techniky testování jednotlivých komponent?
Testování jednotlivých komponent se zaměřuje na každou část programu, aby se odhalily chyby, které by mohly vést k problémům při testování celého systému. Aby byla práce efektivnější, používají se tři základní techniky:
#1. Testování bílé skříňky
Testování bílé skříňky, někdy nazývané také testování průhledné nebo skleněné skříňky, znamená, že tester má přehled o vnitřní struktuře a fungování testovaného systému. Zahrnuje testování funkčních aspektů softwarového řešení či aplikace. Pracovní postup zahrnuje definici vstupu, zpracování, plánování testu a výstup ve formě závěrečné zprávy.
#2. Testování černé skříňky
Tento typ testování se zaměřuje na uživatelské rozhraní softwaru, včetně vstupu a výstupu. Kontroluje chování systému z pohledu uživatele. Například, ověřuje, zda se uživateli zobrazí chybová zpráva při zadání nesprávného hesla, nebo zda je možné zadat heslo ve špatném formátu.
#3. Testování šedé skříňky
Testování šedé skříňky se dá označit jako poloprůhledné testování. Jedná se o kombinaci testování bílé a černé skříňky. Při tomto typu testování má uživatel částečné povědomí o vnitřním fungování softwaru. Zahrnuje více typů testování, jako je testování matic, testování vzorů, regresní testování a ortogonální testování.
Jak napsat unit test?
Psaní unit testu se podobá vývoji běžného kódu, ale s určitými rozdíly. Zatímco velký program řeší problémy uživatelů, unit test řeší problémy ve vašem vlastním kódu.
V podstatě, při testování se stáváte sami sobě zákazníkem. Musíte uvažovat jako uživatel a testovat každou jednotlivou část kódu, abyste se ujistili, že splňuje vaše očekávání. Protože jste autorem kódu, víte, kde provést úpravy, aby se dosáhlo lepšího výsledku.
- Nejprve musíte porozumět požadavkům každého kódu, který budete testovat, a pojmenovat testovací metodu.
- Poté je nutné nastavit parametry testu a zajistit, aby každý test přinesl očekávaný výsledek. Vyhněte se hierarchiím testovacích tříd, ale můžete použít metody nastavení i vnořené třídy obslužných programů.
- Při psaní testu postupujte podle vzoru: uspořádat, jednat a prosadit.
Stejný postup uplatňujte pro každou část velkého programu. Zjistěte případné problémy a okamžitě se zaměřte na jejich řešení.
Jaká jsou omezení testování jednotlivých komponent?
Přestože je testování jednotlivých komponent důležitou součástí testování softwaru, testování i jen jediné části trvá déle, a to tím spíše u větších a složitějších kódů.
Je tedy možné, že se nepodaří odhalit všechny chyby v programu. Může zachytit chyby funkčnosti, ale nemusí odhalit problémy s výkonem, systémové problémy nebo chyby integrace. Testování jednotlivých komponent je efektivní pouze tehdy, pokud se používá společně s dalšími metodami testování softwaru.
Hlavním omezením je, že nemůže prokázat absenci chyb. Může pouze prokázat jejich přítomnost, stejně jako ostatní typy testování. Je třeba důkladně vést záznamy o testovacím kódu, abyste je mohli používat v průběhu celého procesu testování.
Navíc není možné otestovat všechny možné kombinace vstupních dat pro jakýkoli software bez automatizované charakterizace. Je třeba se soustředit na velké programy, abyste otestovali každý kout kódu, což může být poměrně vyčerpávající.
Stručně si shrňme skutečné nevýhody:
- Psaní testovacích případů zabere značné množství času.
- Je obtížné psát unit testy pro starší kód.
- Je nutná údržba testů.
- Testování kódu GUI je náročné.
- Není jisté, že se podaří zachytit všechny chyby v kódu.
Testování jednotlivých komponent vs. funkční testování: rozdíl
Testování jednotlivých komponent a funkční testování jsou základními kameny testování softwaru. Každý z nich má svůj význam a specifické silné stránky. Hlavním rozdílem je, že testování jednotlivých komponent provádějí samotní vývojáři softwaru, zatímco funkční testování provádí softwarový tester během systémového testování.
Pojďme se podívat na hlavní rozdíly:
#1. Testování jednotlivých komponent se zaměřuje na testování jednotlivých částí kódu. Na druhou stranu funkční testování ověřuje funkce celého programu v souladu s uživatelskými požadavky.
#2. Kód testování jednotlivých komponent se snadno zapisuje a spouští pro další krok. Spadá do kategorie testování bílé skříňky. Hlavním účelem testování je izolovat každou jednotku nebo modul kódu za účelem otestování jednotlivých částí.
Psaní funkčního testovacího kódu je složitější a spadá do kategorie testování černé skříňky. Hlavním účelem funkčního testování je otestovat funkčnost celé softwarové aplikace.
#3. Testování jednotlivých komponent může pokrýt hraniční případy i větve kódu, ale vyžaduje velké množství testovacích případů, aby se otestovaly všechny možné scénáře.
Při funkčním testování není potřeba psát tolik testovacích případů. Zaměřuje se na funkčnost aplikace či softwaru.
#4. Testování jednotlivých komponent má nízké náklady na údržbu. Kód píše vývojář ve stejném programovacím jazyce. Náklady také závisí na počtu řádků kódu.
Náklady na údržbu u funkčního testování jsou vyšší. Tester nemusí používat stejný programovací jazyk jako vývojář a test pokrývá požadavky koncových uživatelů.
#5. Při jakékoli změně v softwaru, jako je přidání nových funkcí nebo odstranění nepotřebných částí, je nutné upravit i kód unit testu. Testovací kód je napsán vývojáři v průběhu vývojové fáze za účelem otestování vlastních programů.
Na druhou stranu kód pro funkční testy píší testeři až po vývojové fázi. Testy se používají při ověřování funkčnosti jednotlivých funkcí. Malé změny v softwaru nemají velký vliv na funkčnost.
#6. Mezi oblíbené nástroje pro psaní unit testů patří například Mockito, TestNG, NUnit, JUnit a další. Mezi oblíbené nástroje pro psaní funkčních testů patří SahiPro, UFT, Selenium a další.
Některé oblíbené nástroje pro testování jednotlivých komponent
- NUnit: Jedná se o nástroj nebo framework pro testování jednotlivých komponent na platformě .NET, který umožňuje psát testovací skripty zdarma. Podporuje i datově řízené testy.
- JUnit: Jedná se o open-source testovací framework, který vývojářům v jazyce Java umožňuje psát a provádět opakovatelné testy. Funguje podobně jako NUnit.
- TestNG: Jedná se o další testovací framework inspirovaný NUnitem a JUnit. Nabízí některé přidané funkce a podporuje datově řízené a parametrizované testování.
- Jtest: Jtest je vyvinut společností Parasoft a používá se hlavně pro testování softwarových aplikací v jazyce Java. Podporuje analýzu statického kódu a prohlašuje kódování bez chyb v průběhu celého vývojového procesu.
- EMMA: Jedná se o open-source sadu nástrojů pro měření a analýzu pokrytí kódu v jazyce Java. Podporuje rozsáhlý vývoj softwaru s iterativním a rychlým přístupem k jednotlivé práci.
- PHPUnit: Jedná se o vývojářský testovací nástroj pro PHP, který testuje malé jednotky PHP kódu samostatně. Nabízí mnoho flexibilních a jednoduchých tvrzení, která usnadňují testování kódu.
- unittest: unittest je vestavěný framework pro testování jednotlivých komponent v jazyce Python. Má jednoduchý testovací běh, který umožňuje bezproblémové provádění testů.
- QUnit: Jedná se o robustní testovací framework, který vývojáři používají pro frontend. Vývojáři JQuery Mobile a knihoven uživatelského rozhraní JQuery upřednostňují QUnit před jinými nástroji.
- Puppeteer: Je to skvělý nástroj pro testování, vytvořený týmem Google. Nabízí bezhlavé chrome API pro aplikace NodeJS.
- Embunit: Jedná se o nejčastěji používaný framework pro testování jednotlivých komponent pro kódy C a C++. Je k dispozici zdarma a je velmi snadno použitelný.
Závěr
Při psaní velkých nebo složitých programů je klíčové používat moduly pro testování jednotlivých komponent, abyste mohli ověřit nejmenší testovatelné části aplikace. Během vývojového procesu vývojář píše a spouští testovací kód, aby mohl snadno odhalit případné chyby.
Testování jednotlivých komponent také zajišťuje, že změny kódu nenaruší aplikaci, a naopak, zvyšuje celkovou kvalitu softwaru. Celkově vám správně provedené testování jednotlivých komponent pomůže představit koncovým uživatelům či klientům aplikaci, která splní jejich očekávání.
Dále se můžete podívat na různé typy testování aplikací.