【从零开始学习计算机科学】软件测试（二）单元测试 与 集成测试

单元测试

概述

单元是指一个最小的单元应该有明确的功能、性能、接口定义而且可以清析地与其他单元区分开。

单元测试（Unite Testing）又称为模块测试，主要来检验软件设计中最小的单位——模块。一般来说模块的内聚程度高，每一个模块只能完成一种功能，因此模块测试的程序规模小，易检查出错误。我们可以通过单元测试进行程序语法检查和程序逻辑检查，验证程序的正确性。单元测试非常重要，因为它影响的范围比较广，主要表现在如果一个单元模块的一个函数或者参数出现问题，会造成后面很多问题的出现，而且如果单元测试做不好，使得集成测试或者后面系统测试工作也做不好。做好单元测试是一个重要而且基础性的工作，主要的测试方法分为人工测试和自动化测试两种方式。

单元测试目的是检查单元模块内部的错误，为软件的评审验收提供依据。单元测试是以程序设计说明书和之前所作的测试数据（正常的和错误的）为指导，测试模块内重要的路径，以检查出错误；检验信息能否正确地流入和流出单元；在单元测试工作过程中，其内部数据能否保持其完整性，包括内部数据的形式、内容及相互关系不发生错误，也包括全局变量在单元中的处理和影响。以及在为限制数据加工而设置的边界处，能否正确工作。单元的运行能否做到满足特定的逻辑覆盖。单元中发生了错误，其中的出错处理措施是否有效等等方面。

单元测试的内容

目标：确保模块被正确地编码。

依据：详细设计说明书、源程序。

过程：包括设计、脚本开发、执行、调试和分析结果。

执行者：开发人员和测试人员。

测试方法：白盒为主，黑盒为辅。

评估：通过所有单元测试用例，代码没有严重缺陷。

单元测试的优点

单元测试是一种验证行为，其为程序中的每一项功能都是测试来验证它的正确性。单元测试是一种设计技术：单元测试使我们把程序设计成易于调用和可测试的设计，是一种设计技术。单元测试是一种编写文档的行为：单元测试是一种文档，它是展示函数或类如何使用的最佳文档。这份文档是可编译、可运行的，并且它保持最新，永远与代码同步。单元测试具有回归性：单元测试避免了代码出现回归，编写完成之后，可以随时随地的快速运行测试。单元测试保证：保证代码质量，保证代码的可维护性，保证代码的可扩展性。

单元测试的停止准则

单元测试停止至少需要满足以下条件：软件单元功能与设计需求一致；软件单元接口与设计需求一致；能够正确处理输入和运行中的错误；在单元测试中发现的错误已经修改并通过了测试；达到了相关的覆盖率的要求；完成软件单元测试报告。

单元测试的过程与文档管理

单元测试过程由以下5个步骤组成：
在详细设计阶段完成单元测试计划；
建立单元测试环境，完成测试设计和开发；
执行单元测试用例，并详细记录测试结果；
判定测试用例是否通过；
提交《单元测试报告》；

单元测试的任务

模块独立执行通路测试：检查每一条独立执行路径的测试。保证每条语句被至少执行一次。主要解决以下问题：误解或用错了算符优先级。混合类型运算。变量初值错。精度不够。表达式符号错等等。

模块局部数据结构测试：检查局部数据结构完整性。主要解决以下问题：不适合或不相容的类型说明。变量无初值。变量初始化或默认值有错。不正确的变量名或从来未被使用过。出现上溢或下溢和地址异常等等。

模块接口测试：检查模块接口是否正确。主要解决以下问题：输入的实际参数与形式参数是否一致，包含个数、属性、量纲；调用其他模块的实际参数与被调模块的形参是否一致，包含个数、属性、量纲；调用预定义函数时所用参数是否一致，包含个数、属性、量纲；全程变量的定义在各模块是否一致；外部输入、输出相关的问题，包含文件、缓冲区、错误处理等等。

模块边界条件测试：检查临界数据处理的正确性。主要解决以下问题：普通合法数据的处理；普通非法数据的处理；边界值内合法边界数据的处理；边界值外非法边界数据的处理等等。

模块的各条错误处理通路测试：预见、预设的各种出错处理是否正确有效。主要解决以下问题：输出的出错信息难以理解；记录的错误与实际不相符；程序定义的出错处理前系统已介入；异常处理不当；未提供足够的定位出错的信息等等。

集成测试

集成就是把多个单元组合起来形成更大的单元。
集成测试也称为组装测试、联合测试、子系统测试、部件测试。其在假定各个软件单元已经通过了单元测试的前提下，检查各个软件单元接口之间的协同工作（参数、全局数据结构、文件、数据库）是否正确。
集成测试通常采用黑盒测试用例设计方法、灰盒测试方法。