单元测试是软件测试中一种广受欢迎的实践，它有助于开发者尽早发现代码中的问题，从而为最终用户提供最优良的产品。
它是软件开发流程中影响代码质量的关键环节。
单元测试通过检测代码在面对边界值、标准值以及不正确输入时的反应，验证代码的行为。此外，它还会检查代码中存在的隐式或显式假设。
单元测试是一个包含多个步骤的细致过程。在向客户交付最终产品时，必须确保产品没有任何错误，并且能够按照客户的预期运行。
因此，在提交工作成果之前进行测试是必不可少的，它能确保产品质量，并体现出你的工作标准。这是一项值得掌握的技能。
下面，我们将深入了解单元测试的含义及其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中至关重要的一部分，它通过测试应用程序或软件程序的各个组件来轻松捕获错误。单元测试的主要目的在于验证每个独立的模块是否能按照客户的要求正常工作。它可以接受多种输入，但输出通常只有一个。
开发人员在编写程序时，会将整个程序分解成多个可测试的单元来检查源代码。因此，单元测试会检查每个流程、方法或功能，并对面向对象和过程式编程进行测试。在重写或重构代码时，它尤其有用。
简而言之，单元测试是一种软件开发测试方法，其中的“单元”指的是需要测试的单个组件，以评估代码的质量。
此外，你会发现有许多适用于不同编程语言的单元测试框架，例如C或C++、Python、C#、Java、JavaScript等。一些常见的单元测试框架包括JEST、AVA、NUnit、unittest、JUnit、TestNG、Embunit和HtmlUnit等。
单元测试有哪些类型？
软件测试的种类繁多，单元测试只是其中一种。单元测试还可以进一步细分为两种类型。下面，我们将逐一进行探讨。
手动测试：在手动单元测试中，开发人员通过亲自与API或软件进行交互，编写代码来测试特定的部分，从而发现错误。这是一项耗时且成本较高的任务，因为它需要测试人员在实际环境中测试软件的各个组件。这种方式容易出现人为错误，例如拼写错误、遗漏步骤等。
自动化测试：自动化测试由机器执行，完成与单元测试相同的任务，并执行预先编写的测试脚本。通过自动化单元测试，可以测试产生相同结果的单个或复杂序列。
与手动测试相比，自动化测试更加可靠和强大。因此，大多数组织都采用自动化方法来测试他们的软件。然而，这种方法也存在一些局限性，例如质量问题，质量最终取决于预先编写的代码。
你可以将自动化测试视为持续集成和交付的关键组成部分。每当你在应用程序中添加新功能时，它都会扩展你的QA流程。
为什么单元测试很重要？
单元测试的主要目的是隔离程序的每个部分，以便你可以测试软件的每个模块是否正常工作，且不存在任何错误。由于每个部分都是独立的，因此可以很容易地根据你的期望来确定代码的精确行为。
单元测试的一些优点如下：
代码质量
单元测试可以提高代码质量。它允许开发人员在部署之前验证单元是否存在任何缺陷。它甚至可以暴露一些小的边缘情况，从而使你更有信心编写出更好的代码。
此外，在测试代码时，有时会促使你以不同的方式思考，从而带来更优秀的设计理念。这类似于一个校对过程，可以让你提升代码的风格。
敏捷过程
单元测试使你的编码过程更具敏捷性。每当你在软件中添加新功能时，可能需要修改一些已经通过单元测试的代码。这可能既昂贵又冒险。但是，如果你有适当的测试，则可以自信地重构代码。
早期错误检测
在集成过程之前发现错误总是非常有益且可以节省时间。由于开发者会为单元测试编写代码，因此可以及早发现问题，开发者也能够在早期就解决这些问题。这样可以节省时间，并提高代码质量。
适当的文档
开发人员可以了解基本单元的接口以及如何使用测试程序检查代码的各个部分。通过这种方式，开发人员还可以了解单元代码的每个功能，并确保软件按照预期运行。
低成本
由于你可以在开发阶段轻松找到错误，因此单元测试的成本较低。试想一下，如果在开发的后期阶段，例如在验收测试或系统测试期间发现错误，修复错误的成本会高得多，因为它需要更改更大的部分。早期检测不仅可以降低成本，还能节省时间。
有哪些不同的单元测试技术？
单元测试适用于程序的每个部分，用于捕获意外错误或故障，以便将完整程序转移到测试流程中。为了提高工作效率，它采用了三种技术：
#1. 白盒测试
白盒测试，也被称为透明盒或玻璃盒测试。在这种测试中，测试人员了解内部功能。因此，它主要测试软件解决方案或应用程序的功能性方面。工作流程包括输入、处理、适当的测试计划以及输出或最终报告。
#2. 黑盒测试
这种类型的测试主要测试软件解决方案的用户界面以及输入和输出。它会检查系统的各种场景。
例如，当用户输入不正确的密码时没有收到错误消息，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，也被称为半透明测试。它是白盒测试和黑盒测试的结合。在这种测试中，用户对软件的内部功能有一定的了解。它包含多种测试，包括矩阵测试、模式测试、回归测试和正交模式测试。
如何编写单元测试？
编写单元测试代码类似于开发任何代码，但存在一些差异。你会创建一个大型程序来解决用户的问题，但你创建单元测试代码是为了解决你自己程序中的问题。
基本上，在单元测试方面，你自己就是自己的客户。你必须像客户一样思考，并测试每个独立的部分以满足你的期望。由于你是代码的创建者，因此你可以轻松知道在哪里进行修改以获得更好的结果。
- 首先，了解你要测试的每个代码的要求，并为它命名。
- 然后，你必须确定一些测试参数，并确保每次测试都能产生预期的结果。避免测试类层次结构，但可以使用设置方法和嵌套的实用工具类。
- 按照安排、行动和断言的模式，开始编写测试。
对较大程序的每个部分执行相同的操作，并编写有效的代码来测试你自己的代码。找出问题并立即解决。
单元测试的局限性是什么？
虽然单元测试是一种重要的软件测试方法，但是即使是单个部分的测试也需要比平时更长的时间，更不用说更大、更复杂的代码了。
因此，单元测试可能无法捕获程序中的所有错误。它可以捕获功能错误，但可能无法捕获性能问题、系统范围的问题或集成错误。只有将单元测试与其他软件测试方法结合使用时，它才能发挥作用。
主要的局限性在于它不能表明没有错误，它只能像其他类型的测试一样表明存在错误。你必须严格记录单元测试代码，以便在整个测试过程中使用它们。
此外，如果没有自动特性，就不可能测试软件输入端的所有可能组合。你需要关注大型程序，才能测试代码的每个角落，这绝对是令人厌烦的。
让我们简要地看一下实际的缺点：
- 编写测试用例需要花费大量时间。
- 为遗留代码编写单元测试显然很困难。
- 需要进行维护。
- 测试GUI代码非常有挑战性。
- 它可能无法捕获代码中的所有错误。
单元测试与功能测试：差异
单元测试和功能测试都是软件测试流程的基础。两者在各自擅长的领域都发挥着重要作用。但两者之间的主要区别在于，单元测试是由软件开发人员自己进行的，而功能测试是在系统测试期间由软件测试人员进行的。
让我们看看它们之间的主要区别：
#1. 单元测试通过隔离软件的各个部分来测试代码的单元。另一方面，功能测试是根据用户要求对整个程序功能进行测试。
#2. 单元测试代码易于编写和执行。它属于白盒技术。测试背后的主要目的是隔离代码中的每个单元或模块以测试每个人。
相反，编写功能测试代码更复杂。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. 单元测试可以涵盖边缘情况和代码分支。但是，你需要编写大量的测试用例来测试每个角落。
在功能测试中，你不需要编写那么多测试用例。它主要覆盖应用程序或软件的功能。
#4. 单元测试的维护成本较低。开发人员使用相同的编程语言编写代码。它还取决于代码行数。
但是，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来编写代码。此测试涵盖最终用户的需求。
#5. 每当你更改某些内容时，例如添加新功能或删除任何不必要的组件，你还需要修改单元测试代码。你会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的，用于测试他们的程序。
相反，功能测试代码是在开发阶段之后由测试人员编写的。当测试每个功能的功能时，可以使用此测试。软件的一点点变化不会对功能方面产生太大的影响。
#6. 用于编写单元测试的流行工具包括Mockito、TestNG、NUnit和JUnit等。另一方面，用于编写功能测试的一些流行工具是SahiPro、UFT和Selenium等。
一些流行的单元测试工具
- NUnit：这是一个基于.NET平台的单元测试工具或框架，允许你免费手动编写测试脚本。此外，它还支持数据驱动的测试。
- JUnit：这是一个用于单元测试的开源测试框架，可帮助Java开发人员编写和执行可重复的测试。其工作方式与NUnit相同。
- TestNG: 这是另一个特别受到NUnit和JUnit启发的测试框架。你会发现它拥有一些额外的功能。此外，它还支持数据驱动和参数化测试。
- Jtest：Jtest由Parasoft开发，专门用于测试Java软件应用程序。此外，它还支持静态代码分析，并声称在整个软件开发过程中实现无缺陷编码。
- Emma：这是一套用于测量和分析Java代码覆盖率的开源免费工具。它对大型软件开发提供支持，并能以迭代和快速的方式处理个人工作。
- PHPUnit：这是一个面向开发人员的PHP测试工具，可单独测试PHP代码的小单元。此外，它还包含许多灵活且简单的断言，可以轻松测试代码。
- unittest：unittest是一个内置的单元测试框架，用于测试Python代码。它拥有一个简单的测试运行器，能让你轻松运行测试。
- QUnit：这是一个强大的测试框架，开发人员可以将其用于前端开发。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：这是一个由Google团队开发的非常出色的测试执行工具。它可以为你的NodeJS应用程序提供一个无头Chrome API。
- Embunit：这是用于测试C和C++代码的最常用的单元测试框架之一。你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
每当编写大型或复杂的程序时，都需要使用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，开发人员会编写并运行单元测试代码，以便轻松捕获错误。
此外，单元测试可以确保你在更改代码时，不会破坏应用程序；相反，它可以提高软件的质量。总而言之，通过正确的单元测试，你可以向最终用户或你的客户展示一个满足他们期望的优秀应用程序。
接下来，你可以了解不同类型的应用程序测试。