java程序员如何编写更好的单元测试？

在作单元测试时，代码覆盖率经常被拿来做为衡量测试好坏的指标，甚至，用代码覆盖率来考核测试任务完成状况，好比，代码覆盖率必须达到80％或 90％。因而乎，测试人员费尽心思设计案例覆盖代码。用代码覆盖率来衡量，有利也有有弊。本文咱们就代码覆盖率展开讨论，也欢迎同窗们踊跃评论。 首先，让咱们先来了解一下所谓的“代码覆盖率”。我找来了所谓的定义：

代码覆盖率 ＝ 代码的覆盖程度，一种度量方式。

上面简短精悍的文字很是准确的描述了代码覆盖率的含义。而代码覆盖程度的度量方式是有不少种的，这里介绍一下最经常使用的几种：

1. 语句覆盖(StatementCoverage)

又称行覆盖(LineCoverage)，段覆盖(SegmentCoverage)，基本块覆盖(BasicBlockCoverage)，这是最经常使用也是最多见的一种覆盖方式，就是度量被测代码中每一个可执行语句是否被执行到了。这里说的是“可执行语句”，所以就不会包括像C＋＋的头文件声明，代码注释，空行，等等。很是好理解，只统计可以执行的代码被执行了多少行。须要注意的是，单独一行的花括号｛｝ 也经常被统计进去。语句覆盖经常被人指责为“最弱的覆盖”，它只管覆盖代码中的执行语句，却不考虑各类分支的组合等等。假如你的上司只要求你达到语句覆盖，那么你能够省下不少功夫，可是，换来的确实测试效果的不明显，很难更多地发现代码中的问题。

这里举一个不能再简单的例子，咱们看下面的被测试代码：

int foo(int a, int b) { return a / b; } 假如咱们的测试人员编写以下测试案例：

TeseCase: a = 10, b = 5

测试人员的测试结果会告诉你，他的代码覆盖率达到了100％，而且全部测试案例都经过了。然而遗憾的是，咱们的语句覆盖率达到了所谓的100%，可是却没有发现最简单的Bug，好比，当我让b=0时，会抛出一个除零异常。

正因如此，假如上面只要求测试人员语句覆盖率达到多少的话，测试人员只要钻钻空子，专门针对如何覆盖代码行编写测试案例，就很容易达到主管的要求。固然了，这同时说明了几个问题：

1.主管只使用语句覆盖率来考核测试人员自己就有问题。 2.测试人员的目的是为了测好代码，钻如此的空子是缺少职业道德的。 3.是否应该采用更好的考核方式来考核测试人员的工做？ 为了寻求更好的考核标准，咱们必须先了解完代码覆盖率到底还有哪些，若是你的主管只知道语句覆盖，行覆盖，那么你应该主动向他介绍还有更多的覆盖方式。好比：

2. 断定覆盖(DecisionCoverage)

又称分支覆盖(BranchCoverage)，全部边界覆盖(All-EdgesCoverage)，基本路径覆盖(BasicPathCoverage)，断定路径覆盖(Decision-Decision-Path)。它度量程序中每个断定的分支是否都被测试到了。这句话是须要进一步理解的，应该很是容易和下面说到的条件覆盖混淆。所以咱们直接介绍第三种覆盖方式，而后和断定覆盖一块儿来对比，就明白二者是怎么回事了。

3. 条件覆盖(ConditionCoverage)

它度量断定中的每一个子表达式结果true和false是否被测试到了。为了说明断定覆盖和条件覆盖的区别，咱们来举一个例子，假如咱们的被测代码以下：

int foo(int a, int b) { if (a < 10 || b < 10) // 断定 { return 0; // 分支一 } else { return 1; // 分支二 } } 设计断定覆盖案例时，咱们只须要考虑断定结果为true和false两种状况，所以，咱们设计以下的案例就能达到断定覆盖率100％：

TestCaes1: a = 5, b ＝ 任意数字 覆盖了分支一 TestCaes2: a = 15, b = 15 覆盖了分支二

设计条件覆盖案例时，咱们须要考虑断定中的每一个条件表达式结果，为了覆盖率达到100％，咱们设计了以下的案例：

TestCase1: a = 5, b = 5 true, true TestCase4: a = 15, b = 15 false, false

经过上面的例子，咱们应该很清楚了断定覆盖和条件覆盖的区别。须要特别注意的是：条件覆盖不是将断定中的每一个条件表达式的结果进行排列组合，而是只要每一个条件表达式的结果true和false测试到了就OK了。所以，咱们能够这样推论：彻底的条件覆盖并不能保证彻底的断定覆盖。好比上面的例子，假如我设计的案例为：

TestCase1: a = 5, b = 15 true, false 分支一 TestCase1: a = 15, b = 5 false, true 分支一

咱们看到，虽然咱们完整的作到了条件覆盖，可是咱们却没有作到完整的断定覆盖，咱们只覆盖了分支一。上面的例子也能够看出，这两种覆盖方式看起来彷佛都不咋滴。咱们接下来看看第四种覆盖方式。

4. 路径覆盖(PathCoverage)

又称断言覆盖(PredicateCoverage)。它度量了是否函数的每个分支都被执行了。 这句话也很是好理解，就是全部可能的分支都执行一遍，有多个分支嵌套时，须要对多个分支进行排列组合，可想而知，测试路径随着分支的数量指数级别增长。好比下面的测试代码中有两个断定分支：

int foo(int a, int b) { int nReturn = 0; if (a < 10) {// 分支一 nReturn += 1; } if (b < 10) {// 分支二 nReturn += 10; } return nReturn; } 对上面的代码，咱们分别针对咱们前三种覆盖方式来设计测试案例：

a. 语句覆盖

TestCase a = 5, b = 5 nReturn = 11

语句覆盖率100％

b. 断定覆盖

TestCase1 a = 5, b = 5 nReturn = 11 TestCase2 a = 15, b = 15 nReturn = 0 断定覆盖率100％

c. 条件覆盖

TestCase1 a = 5, b = 15 nReturn = 1 TestCase2 a = 15, b = 5 nReturn = 10 条件覆盖率100％

咱们看到，上面三种覆盖率结果看起来都很酷！都达到了100％！主管可能会很是的开心，可是，让咱们再去仔细的看看，上面被测代码中，nReturn的结果一共有四种可能的返回值：0，1，10，11，而咱们上面的针对每种覆盖率设计的测试案例只覆盖了部分返回值，所以，能够说使用上面任一覆盖方式，虽然覆盖率达到了100%，可是并无测试彻底。接下来咱们来看看针对路径覆盖设计出来的测试案例：

TestCase1 a = 5, b = 5 nReturn = 0 TestCase2 a = 15, b = 5 nReturn = 1 TestCase3 a = 5, b = 15 nReturn = 10 TestCase4 a = 15, b = 15 nReturn = 11 路径覆盖率100％

太棒了！路径覆盖将全部可能的返回值都测试到了。这也正是它被不少人认为是“最强的覆盖”的缘由了。

还有一些其余的覆盖方式，如：循环覆盖(LoopCoverage)，它度量是否对循环体执行了零次，一次和多余一次循环。剩下一些其余覆盖方式就不介绍了。

总结

经过上面的学习，咱们再回头想一想，覆盖率数据到底有多大意义。我总结了以下几个观点，欢迎你们讨论：

a. 覆盖率数据只能表明你测试过哪些代码，不能表明你是否测试好这些代码。（好比上面第一个除零Bug）

b. 不要过于相信覆盖率数据。

c. 不要只拿语句覆盖率(行覆盖率)来考核你的测试人员。

d. 路径覆盖率 > 断定覆盖 > 语句覆盖

e. 测试人员不能盲目追求代码覆盖率，而应该想办法设计更多更好的案例，哪怕多设计出来的案例对覆盖率一点影响也没有。