单元测试解释：是什么，为什么它很重要，以及如何开始
单元测试是软件测试领域中常见的一种实践，它帮助开发人员在代码中找到错误，以便能够尽早修复它们，从而为最终用户提供最佳产品。
它是软件开发工作流程的重要组成部分，影响着代码的质量。
单元测试验证代码对输入数据的边界、标准和错误情况的行为。它还会检查代码所做的隐式和显式假设（如果有的话）。
然而，unit testing是一个包含多个步骤的详细过程。当您与客户共享最终产品时，您必须确保没有错误，并且按照客户的期望进行运行。
因此，在提交工作之前进行测试是有必要的，以确保这一点，并体现您的工作标准。这也是一项有价值的技能。
那么，让我们了解什么是单元测试，以及它对组织和开发人员的重要性。
什么是单元测试？
单元测试是软件开发过程的重要组成部分，测试应用程序或软件程序的各个组件，以便轻松捕获错误。单元测试的主要目的是检查每个部分是否按照客户的要求正常工作。它可以有多个输入，但只有一个输出。
当开发人员编写程序时，整个程序被分成多个可测试的单元以检查源代码。因此，单元测试检查每个过程、方法或函数，并测试面向对象和过程式编程。当重新编写或重构一段代码时，它非常有用。
简单来说，单元测试是一种软件开发测试过程，其中“单元”是指需要进行测试以了解代码质量的个别组件。
此外，您将找到各种针对不同编程语言的单元测试框架，例如C或C++，Python，C#，Java，JavaScript等等。其中一些单元testing frameworks包括JEST，AVA，NUnit，unittest，JUnit，TestNG，Embunit，HtmlUnit等等。
单元测试的类型有哪些？
如果我们仅讨论软件测试，那么有很多类型，其中单元测试就是其中之一。单元测试又可分为两种类型。让我们逐一讨论它们。
手动测试：在手动单元测试中，开发人员编写代码与API或软件进行交互以捕获错误。这是一项费时且昂贵的任务，因为它需要某人在这样的环境中工作，以测试软件的每个组件。这可能会导致人为错误，例如拼写错误、步骤遗漏等。
自动化测试：机器执行单元测试的相同任务，并执行先前编写的测试脚本。通过自动化单元测试，您可以测试单个顺序或复杂顺序，从而得到相同的结果。
与手动测试相比，它更可靠和强大。因此，许多组织使用自动化方法来测试其软件。但是有一个小限制，即质量问题。质量最终取决于预先编写的代码。
您可以将其视为定期集成和交付的关键组成部分，每当向应用程序添加新功能时，它都会扩展您的QA过程。
为什么单元测试很重要？
单元测试的主要目的是将程序的每个部分分离开来，以便您可以测试软件的每个部分是否正常工作且没有错误。由于每个部分都是独立的，因此它可以轻松确定代码根据预期的行为。
单元测试的一些好处包括：
代码质量
单元测试可以提高代码的质量。它允许开发人员在deployment之前验证单位中存在的所有缺陷。它还暴露了最小的边界情况，并使您能够自信地编写更好的代码。
此外，当您测试代码时，有时候会强迫您在执行单独测试时采用不同的思维方式。这可能会带来更好的设计思路。它类似于校对过程，可以帮助您提高代码风格。
敏捷流程
单元测试使您的编码过程更加agile。每当您向软件添加新功能时，可能需要更改已通过单元测试的某些代码。这可能是昂贵且有风险的。但是如果您已经进行了测试，您就可以自信地重构代码。
早期错误检测
在集成过程之前捕获错误总是有益且节省时间的。由于开发人员编写用于单元测试的代码，可以早期发现问题，开发人员可以在早期阶段进一步解决这些问题。这将节省时间，并提高代码的质量。
适当的文档
开发人员了解基本单位的接口以及如何使用测试程序检查代码的各个部分。这样，开发人员还可以了解单位代码的每个功能，并确保软件的行为符合预期。
低成本
由于您可以在开发阶段轻松发现错误，因此单元测试成本较低。想象一种情况，您在开发的后期阶段发现了一个错误，例如在acceptance testing或系统测试期间。更改更大部分的修复成本更高。早期检测不仅可降低成本，还可以节省时间。
有哪些不同的单元测试技术？
单元测试对程序的每个部分进行测试，以捕捉意外的错误，以便将完整程序转移到测试过程中。为了加快工作进度，它使用了三种技术：
#1. 白盒测试
白盒测试也称为透明或玻璃盒测试。在这种情况下，测试人员了解内部功能。所以，它涉及对软件解决方案或应用程序的功能方面进行测试。工作过程包括输入、处理、适当的测试计划和输出或最终报告。
#2. 黑盒测试
这种类型的测试涉及测试软件解决方案的用户界面，以及输入和输出。它检查系统的情况。
例如，用户在输入不正确的密码时未收到错误消息，或者用户可能以错误的格式输入密码。
#3. 灰盒测试
灰盒测试被称为半透明测试。它是白盒测试和黑盒测试的结合。在这种情况下，用户部分了解软件的内部功能。它涉及多种测试，包括矩阵测试、模式测试、regression testing和正交模式测试。
如何编写单元测试？
编写单元测试代码与开发任何代码类似，但有一些区别。您创建一个大型程序来解决用户的问题，但是您创建单元测试代码来解决自己程序中的问题。
基本上，当涉及到单元测试时，您就是自己的客户。您必须像客户一样思考，并测试每个单独的部分以满足您的期望。由于您是代码的创建者，所以可以很容易地知道在哪里进行更改以获得更好的结果。
- 首先，了解您将要测试的每个代码的要求，并为其命名一个方法。
- 然后，您必须修复一些测试参数，并确保每个测试都产生预期的结果。避免使用测试类层次结构，但可以使用设置方法以及嵌套的实用类。
- 遵循排列、操作和断言的模式，并开始编写测试。
对于程序的每个部分都做同样的操作，并编写有效的代码来测试您自己的代码。找出问题并立即解决。
单元测试的最佳实践是什么？
单元测试是软件开发的关键部分之一，它有助于在开发过程的早期发现和修复错误。采用最佳或标准实践可以获得高质量的结果以及高效准确。
以下是一些最佳实践，将帮助开发人员不仅生产健壮可靠的软件，还易于维护：
- 适当的命名约定：为每个测试指定命名标准，通过仅仅阅读测试用例的名称就能清楚地表明意图。其他开发人员可以轻松理解特定单元测试的目标。
- 准备您的测试：在进行单元测试时，最常见的模式是排列（Arrange）、操作（Act）和断言（Assert）。它包括三个主要步骤：排列对象，根据需要创建和设置对象；对对象进行操作；断言某些内容是否符合预期。
- 进行确定性测试：确定性测试始终产生相同的结果，无论输入如何，只要代码不变。这减少了错误阳性和错误阴性的发生率。
- 避免逻辑条件：单元测试应尽可能少地使用手动字符串链接和逻辑条件，例如while、if、switch、for等。这减少了在测试中引入问题的可能性。
- 遵循测试驱动开发（TDD）的方法以获得最佳结果。
- 减少测试依赖：通过减少单元之间的依赖，测试人员可以同时对不同的代码片段运行测试。
- 每个单元测试一个用例：每个测试应专注于一个单一用例，以在测试失败时提供更准确的问题定位。
- 自动化：手动测试人员无法可靠地运行足够多的测试以满足截止日期，因此必须自动化测试以每天或多次作为流程的一部分运行。
- 保持适当的测试文档：维护测试文档将帮助开发人员和最终用户了解流程的内部和其他细节。
总而言之，单元测试的最佳实践包括在编写清晰代码之前编写测试、测试单个单元而不是整个系统、在开发过程中频繁运行测试、使用测试自动化工具等。
单元测试的局限性是什么？
尽管单元测试是软件测试的一种类型，但它花费的时间比通常的测试要长，甚至测试单个部分都需要很长时间，更不用说更大更复杂的代码了。
因此，它可能无法捕捉您程序中的所有错误。但它可以捕捉功能错误，但可能无法捕捉性能问题、系统范围的问题或集成错误。只有与其他软件测试方法结合使用时，单元测试才有效。
主要的限制是它无法显示错误的缺失。它只能像其他类型的测试一样显示存在性。您必须严格记录单元测试代码，以便在整个测试过程中使用。
此外，对于任何软件而言，在没有自动化特征化的情况下，不可能对输入端的所有可能组合进行测试。为了测试代码的每个角落，您需要集中精力测试大型程序，这无疑会很繁琐。
让我们简要介绍一下真正的缺点：
- 编写测试用例需要花费大量时间。
- 对于传统代码来说，编写单元测试显然是困难的。
- 需要进行维护。
- 测试 GUI 代码非常具有挑战性。
- 它可能无法捕捉到代码中的所有错误。
单元测试 vs. 功能测试：区别
单元测试和功能测试都是软件测试过程的基础。它们在该领域展示了各自的优势，但两者之间的主要区别是单元测试由软件开发人员自己执行，而功能测试则由软件测试人员在期间执行。
让我们找出它们的主要区别：
#1. 单元测试通过将软件的各个部分隔离来测试代码的单元。另一方面，功能测试测试整个程序是否根据用户需求正常运行。
#2. 编写和执行单元测试代码是很容易的下一步。它属于白盒测试技术。测试背后的主要目的是隔离代码中的每个单元或模块，以便对每个单独进行测试。
相反，编写功能测试代码更加复杂。它属于黑盒测试技术。功能测试的主要目的是测试整个软件应用程序的功能。
#3. 单元测试可以覆盖边缘情况和代码分支。但是您需要编写大量的测试用例来测试每个角落。
在功能测试中，您不需要编写更多的测试用例。它涵盖了应用程序或软件的功能。
#4. 单元测试的维护成本较低。在这里，开发人员以相同的编程语言编写代码。它还取决于代码行数。
然而，功能测试的维护成本高于单元测试。为了测试功能，测试人员不需要使用相同的编程语言编写代码。此测试涵盖了最终用户的需求。
#5. 每当您更改某个单一的事物，例如添加新功能或删除任何不必要的附加组件，您需要同时更改单元测试代码。您将在开发阶段编写单元测试代码。如前所述，它是由开发人员编写以测试其程序的代码。
相反，功能测试代码是在开发阶段之后由测试人员编写的。在测试每个功能的功能时，可以使用此测试。软件的微小变化对功能方面影响不大。
#6. 编写单元测试的常用工具包括Mockito，TestNG，NUnit，JUnit等。另一方面，编写功能测试的一些常用工具包括 SahiPro，UFT，Selenium等。
一些常用的单元测试工具
- NUnit：它是基于.NET平台的单元测试工具或框架，允许您免费手动编写测试脚本。此外，它还支持数据驱动测试。
- JUnit：它是一个开源的单元测试框架，帮助Java开发人员编写和执行可重复的测试。它的工作方式与NUnit相同。
- TestNG：它再次是一个测试框架，特别受到NUnit和JUnit的启发。您将找到一些添加的功能。此外，它支持数据驱动和参数化测试。
- Jtest：Jtest由Parasoft开发，特别用于测试Java软件应用程序。此外，它支持静态代码分析，并声称在整个软件开发过程中实现无缺陷编码。
- EMMA：它是一个用于测量和分析Java代码覆盖率的开源免费工具集。在处理个体工作迭代和快速的同时，您将获得对大规模软件开发的支持。
- PHPUnit：它是一个面向PHP开发人员的测试工具，可将PHP代码的小单位进行单独测试。此外，它包含了许多灵活和简单的断言，使得代码测试变得容易。
- unittest：unittest是Python代码测试的内置工具。它有一个简单的测试运行器，让您无需麻烦地运行测试。
- QUnit：它是一个强大的测试框架，开发人员可以与前端一起使用。JQuery Mobile、JQuery UI库和JQuery的开发人员更喜欢QUnit框架而不是其他工具。
- Puppeteer：它是由谷歌团队开发的一个很棒的测试执行工具。在这里，它为您的应用程序提供了一个无头浏览器API。
- Embunit：它是用于测试C和C++代码的最常用的单元测试框架。您可以在市场上免费获得它。它代表嵌入式单元，非常易于使用。
结论
无论您编写大型还是复杂的程序，都需要单元测试模块来检查应用程序的最小可测试单元。在开发过程中，开发人员编写和运行单元测试代码以便轻松捕获错误。
此外，单元测试确保当您更改代码时，不会破坏应用程序；相反，它提高了软件的质量。总的来说，通过正确的单元测试，您可以向最终用户或客户呈现出满足他们期望的优秀应用程序。
