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随着微服务和CI的流行,在目前的软件工程领域中单元测试可以说是必不可少的一个环节,在TDD中,单元测试更是被提高到了一个新的高度。但是很多公司由于很多不同的原因,没有能持续维护,或者干脆就从来没有写过单元测试,确实,单元测试在初期和代码维护期会需要花一些投入,但是,如果一个项目是需要长期维护和更新的,那么单元测试的作用,相对于投入来说就根本不算什么。见过很多人写的单元测试,虽然也可以运行,也有覆盖率,但是稍微分析一下就会看出来,那根本就不是单元测试,而已经是集成测试,比如有人竟然要在单元测试中访问网络,写文件,甚至读写数据库。。
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那么什么样的数据库是好的单元测试呢,根据笔者的经验,以下几点可能是必须的:
1. 运行速度快,对于一个有几百个单元测试用例的测试来说,我期待1-2分钟内可以运行完成,应为如果我在重构代码,这可以让我在很快的时间内得到反馈。
2. 不要依赖外部因素,单元测试只针对单一函数功能测试
3. 一个用例只测试一个函数
对于其中的第二点,可能是比较麻烦的,因为,如果一个函数是类型的成员函数,那么很可能会依赖很多内部的成员变量,这种情况就是mock出场的时候了,因为使用mock才能让我们专注于自己函数一业务逻辑的测试,而将依赖隔离开。笔者使用过很多种语言的mock库,用的最顺手的还是Java的mokito, 当然c++ 语言也有很多类似的产品,比如gmock, fake it, 但是其局限性确实比较多,如果不在代码开始阶段了解,并且做好计划,后期想加入单元测试,并且使用gmock的时候可能就会追悔莫及,大动干戈,下面我们来分场景分析一下这些局限性。
场景1:
class TurtleReal { public: void PenUp() { } void PenDown() { } }; class MockTurtleReal : public TurtleReal { public: MOCK_METHOD0(PenUp, void()); MOCK_METHOD0(PenDown, void()); }; class PainterdReal { TurtleReal* turtle; public: PainterdReal(TurtleReal* turtle) : turtle(turtle) {} bool DrawCircle(int, int, int) { turtle->PenDown(); return true; } }; TEST(PainterTest, ChildRealCanDrawSomething) { MockTurtleReal turtle; EXPECT_CALL(turtle, PenDown()) .Times(AtLeast(1)); PainterdReal painter(&turtle); EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10)); }
结果1:
结论一:
为什么用例会失败呢,gmock 依赖C++多态机制进行工作,只有虚函数才能被mock, 非虚函数不能被mock, 这一点告诉我们,如果想要在代码中使用gmock类的设计中,最好采用接口隔离,对于c++来说也就是采用纯虚类型,因为c++本身没有接口类型。
场景2:
class Turtle { public: virtual ~Turtle() {} virtual void PenUp() = 0; virtual void PenDown() = 0; }; class MockTurtle : public Turtle { public: MOCK_METHOD0(PenUp, void()); MOCK_METHOD0(PenDown, void()); }; class Painter { Turtle* turtle; public: Painter(Turtle* turtle) : turtle(turtle) {} bool DrawCircle(int, int, int) { turtle->PenDown(); return true; } }; TEST(PainterTest, CanDrawSomething) { MockTurtle turtle; EXPECT_CALL(turtle, PenDown()) .Times(AtLeast(1)); Painter painter(&turtle); EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10)); }
结果2:
结论二:
将函数改为虚函数,测试用例通过
场景3:
class TurtleChild: Turtle { public: void PenUp() { int a = 0; }; void PenDown() { int b = 0; }; }; class MockTurtleChild : public TurtleChild { public: MOCK_METHOD0(PenUp, void()); MOCK_METHOD0(PenDown, void()); }; class PainterChildRef { TurtleChild turtle; public: PainterChildRef(TurtleChild& turtle) : turtle(turtle) {} bool DrawCircle(int, int, int) { turtle.PenDown(); return true; } }; TEST(PainterTest, ChildCanDrawSomething) { MockTurtleChild turtle; EXPECT_CALL(turtle, PenDown()) .Times(AtLeast(1)); PainterChild painter(&turtle); EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10)); }
结果3:
结论三:
测试用例通过,派生类中的同名函数仍然是虚函数,同样支持多态,支持gomck
场景4:
class Turtle { public: virtual ~Turtle() {} virtual void PenUp() = 0; virtual void PenDown() = 0; }; class TurtleChild: Turtle { public: void PenUp() { int a = 0; }; void PenDown() { int b = 0; }; }; class MockTurtleChild : public TurtleChild { public: MOCK_METHOD0(PenUp, void()); MOCK_METHOD0(PenDown, void()); }; class PainterChildRef { TurtleChild turtle; public: PainterChildRef(TurtleChild& turtle) : turtle(turtle) {} bool DrawCircle(int, int, int) { turtle.PenDown(); return true; } }; TEST(PainterTest, ChildRefCanDrawSomething) { MockTurtleChild turtle; EXPECT_CALL(turtle, PenDown()) .Times(AtLeast(1)); PainterChildRef painter(turtle); EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10)); }
结果4:
结论四:
测试用例失败,以引用类型传入的成员变量本身不具备多态特性,因此gmock不支持
结论
本文通过四个场景,层层递进,深入的剖析了gmock的使用,希望大家在写代码之前早做打算,避免大动干戈,返工重来。但是从另一个方面来说,接口隔离, p-impl 惯用法等技术,应该是一个c++老鸟的必备法宝,可见好多东西都是有其道理的,前期不了解,后期只能花更多的精力取弥补,要么推翻重构,要么直接放弃,无知者无畏,no zuo, no die..