单元测试用例编写总结

单元测试用例编写总结

1 背景

测试是开发的一个非常重要的方面，可以在很大程度上决定一个应用程序的命运。良好的测试可以在早期捕获导致应用程序崩溃的问题，但较差的测试往往总是导致故障和停机。

单元测试用于测试各个代码组件，并确保代码按照预期的方式工作。单元测试由开发人员编写和执行。大多数情况下，使用JUnit或TestNG之类的测试框架。测试用例通常是在方法级别写入并通过自动化执行。

单元测试不仅仅用来保证当前代码的正确性，更重要的是用来保证代码修复、改进或重构之后的正确性。

2 单元测试用例相关概念

2.1正面测试（Positive Testing）

测试被测对象的正确功能实现无误，即正常流程功能。往往需要根据设计说明进行用例导出，严格按照设计说明编写即可，用例划分注意等价类区分等方法。

2.2负面测试（Negative Testing）

测试被测对象的异常功能实现无误，多在异常流程，异常数据中体现。该部分测试需要对被测对象进行错误发散，常依赖于边界值区分等方法。

2.3分支测试

使用流程图，明确可能出现的每条分支，制造响应的数据进行覆盖，实现对被测对象的测试。这个过程对于分支可以进行响应的简化，可以穿插等价类等方法去除同类分支。

2.4 边界值分析法

这种方法更偏向于黑盒测试用例设计中使用，对被测输入进行边界分析，从各个角度都会有边界值，例如程序内部依赖之间，已经有一些边界存在，在程序集成展示后，也会有新的边界出现，在设计的时候，需要注意这些细节。例如我们可输入范围是3-6，和输入类型为浮点数。那么边界值为7-8之间

7 8

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3 单元测试设计原则和任务

3.1 三原则

为了提高开发人员的代码质量，编写高质量的单元测试，要遵守3R（Responsible, Reliable, Repeative）原则，具体含义如下：

Responsible: 谁开发谁负责测试，在哪里开发就在哪里测试。

Reliable: 测试case要可靠，并且是值得信赖的，对于底层的任何改动都要能够及时感知。

Repeative: 所有单元测试用例都要能够重复运行。能够重复运行就能够进行回归测试、覆盖率统计等等。

3.2 单元测试任务

一般来说，单元测试任务包括：

1、接口功能测试：用来保证接口功能的正确性。

2、局部数据结构测试（不常用）：用来保证接口中的数据结构是正确的

（1）比如变量有无初始值

（2）变量是否溢出

3、边界条件测试

（1）变量没有赋值（即为NULL）

（2）变量是数值（或字符)

a.主要边界：最小值，最大值，无穷大（对于DOUBLE等）

b.溢出边界（期望异常或拒绝服务）：最小值-1，最大值+1

c.临近边界：最小值+1，最大值-1

（3）变量是字符串

a.引用"字符变量"的边界

b.空字符串

c.对字符串长度应用"数值变量"的边界

（4）变量是集合

a.空集合

b.对集合的大小应用"数值变量"的边界

c.调整次序：升序、降序

（5）变量有规律

a.比如对于Math.sqrt，给出n^2-1，和n^2+1的边界

4、所有独立执行通路测试：保证每一条代码，每个分支都经过测试

（1）代码覆盖率

a.语句覆盖：保证每一个语句都执行到了

b.判定覆盖（分支覆盖）：保证每一个分支都执行到

c.条件覆盖：保证每一个条件都覆盖到true和false（即if、while中的条件语句）

d.路径覆盖：保证每一个路径都覆盖到

（2）相关软件

a.Cobertura：语句覆盖

b.Emma: Eclipse插件Eclemma

5、各条错误处理通路测试：保证每一个异常都经过测试

4 注意事项

4.1独立性

单元测试用例在设计和数据准备的过程中，需要保持良好的独立性，确保本测试的数据是不需要依赖其他输出的，这样减少相互影响。

4.2尽量脱离被测代码的束缚

在测试用例设计的过程中，尤其是测试用例编写在代码编写完成后进行的，一定小心被代码实现功能所影响，多考虑异常分支和异常数据。

4.3面向对象的语言单元测试特点

面向对象的语言进行单元测试还有一定的特点，对于每一个类，可能他出现在程序中的情况各不相同，在进行测试的时候，可以结合上面介绍的方法，根据内部方法相互调用逻辑，完成测试设计。

大体划分两个方向，一个是功能性的，就是类似黑盒的方法，仅仅关注实现的功能点是否正确；另一个就是结构性测试，需要分析类中的方法相互实现逻辑，进行类似白盒测试，确保每个分支覆盖。

5 单元测试用例编写技巧

5.1使用断言

使用断言而不是Print语句许多新手开发人员习惯于在每行代码之后编写System.out.println语句来验证代码是否正确执行。这种做法常常扩展到单元测试，从而导致测试代码变得杂乱。除了混乱，这需要开发人员手动干预去验证控制台上打印的输出，以检查测试是否成功运行。更好的方法是使用自动指示测试结果的断言。

5.2 考虑负面场景

除了正面情景，还要测试负面情景和边缘情况通常，开发人员会花费大量的时间和精力编写测试用例，以确保应用程序按预期工作。然而，测试负面测试用例也很重要。负面测试用例指的是测试系统是否可以处理无效数据的测试用例。

5.3 测试结果的预知性

构建具有确定性结果的测试，一些方法不具有确定性结果，即该方法的输出不是预先知道的，并且每一次都可以改变，为该方法编写测试用例不会有任何用处。

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