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#29 測試,該如何開始 ?

對一個好品質的軟體而言,測試的確是件很重要的事情.你寫的程式是否能在你假設的情況下做出正確的反應,這也是許多軟體工程師們的挑戰.一般較年輕的軟體工程師們往往過於著重在寫程式的技巧,所以常常忽略了花時間在學習如何測試你的程式.其實,軟體測試的學問完全不亞於一般的軟體開發所需的知識,而很多人可能會有一個先入為主的想法,那就是程式如何都寫不出來了,那學如何測試有什麼用呢 ? 聽起來好像還有幾分道理,至少在十多年前我是這樣想的.後來接觸多了之後也漸漸發現,如何不知道如何測試的話,那你怎麼能知道你寫出來的程式一定能用呢 ?

一般來說 (至少在我的工作環境下是如此),軟體工程師自己寫出來的 function 一定要自己寫好 unit test.這是蠻重要的事情,因為除了你,應該沒有人比你更了解你寫的 function 是什麼,但也因為如此,也容易造成自己在測試時會陷入一些假設的情境下而忘了一些測試條件.

我們來看一個很簡單的例子,

int Add(int x, int y) {
    return x+y;
}

以上是一個很簡單的加法,每個人都會寫.如果我們要為這個加法 function 寫一些 unit test,你會寫那些東西呢 ?

首先,我們先來找一些可行的例子,先來試試 test for pass,例如輸入 x=0, y=0 或輸入 x= 10, y = 10 之類的,如果你能得到正確的答案,那看來這個 function 是可以用的.

接下來,我們就要再多想一想,我需要把所有可能的數字組合都測試過一遍以確保這個 function 是正常的嗎 ? 如果你有時間的話,當然應該是要這麼做,因為一旦這個 function 送到客戶那執行時,你已經把所有可能的輸入組合都測試過了,所以你當然知道會不會有問題.但我們真的需要這麼做嗎 ? 其實也不用.關於這點,你可以在一般的軟體測試文章或書藉裡看到一個所謂邊界值條件的測試.據經驗來看,讓程式發生問題時有較高的機率會發生在邊界值的情況,例如 x = int.MaxValue 或 y=int.MaxValue,當你一輸入進去時,你就會發生這個 function 其實是有問題的,因為 integer overflow 了.

接下來,既然 x 和 y 是 int,那表示負數也是接收的,所以你還可以測試負數的邊界值,x = int.MinValue , y = int.MinValue,同樣的也會發生 overflow 的錯誤.所以,你就可以看到只要你把 x, y 的數值在可接受的範圍上跑了一遍,你就會發現這個加法 function 到底有沒有問題了.

接下來,你可能會說現在市面上寫的專案程式不是那麼單純呀.沒錯,我同意你的看法,的確都不單純,但寫 unit test 的精神還是一樣的.再看一個簡單的例子,

Result[] GetData( Connection conn, Command cmd) {
  .....
}

以上的 function 是一個根據命令 (Command) 在連線 (Connection) 上做一個取得資料的動作,取得到的資料將會以 Result[] array 的形式傳出來.

按照上述的第一步,你應該要先測試  test for pass 的情況,傳入正確的 connection 以及正確的 command,然後檢查是不是會得到結果.

接下來,我們可以調整 conn 和 cmd 的物件屬性,來測試 GetData 會如何反應.例如,故意把 cmd 輸入誤會的命令,或是故意把 conn 的狀態設定為關閉.甚至你還可以傳入空物件,看看 GetData 的行為是不是符合預期.

所以,你應該可以感覺到撰寫這些 unit test 的時間與力氣並不會比較少.尤其是一旦軟體能做的事情越多時,這些輸入參數的可能變化將是成指數形式往上成長,我們根本很難把所有可能的情況都試過一遍.如果你真的都試過了,那麼客戶會遇到的問題一定都會在你的掌握之中,甚至你可以在交貨之前就先修正這些問題了.但畢竟這只是理想,對一個具有某程規模以上的軟體而言,這幾乎是不太可能的事情,一來是時間,二來是預算等等的考量.所以,我們要做的也是在時間與預算範圍內能包含大部份的情況,比如 90% 的客戶都不會有問題等.

其實在設計程式時也有些技巧可以幫助你做測試,這些將都是未來文章的內容.


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