前言

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一、TDD

测试驱动开发（TDD）是一种软件开发方法，要求开发者在编写代码之前先编写测试用例，然后编写代码来满足测试用例，最后运行测试用例来验证代码是否正确。测试驱动开发的基本流程如下：

1、基本流程

1）编写测试用例

在编写代码之前，先根据需求编写测试用例，测试用例应该覆盖所有可能的情况，以确保代码的正确性。

2）运行测试用例

由于没有编写任何代码来满足这些测试用例，因此这些测试用例将会全部运行失败。

3）编写代码

编写代码以满足测试用例，在这个过程中，需要编写足够的代码使所有的测试用例通过。

4）运行测试用例

编写代码完成之后，运行测试用例，确保全部用例都通过。如果有任何一个测试用例失败，就需要回到第三步，修改代码，直至所有的用例都通过。

5）重构代码

在确保测试用例全部通过之后，可以对代码进行重构，例如将重复的代码抽取成函数或类，消除冗余代码等。

重构的目的是提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。重构不改变代码的功能，只是对代码进行优化，因此重构之后的代码必须依旧能通过测试用例。

6）运行测试用例

2、TDD 场景误区

1）单元测试就是 TDD

单元测试是TDD的基础，但单元测试并不等同于TDD。

单元测试是一种测试方法，它旨在验证代码中的单个组件（例如类或方法）是否按预期工作。

TDD 是一种软件开发方法，它强调在编写代码之前先编写测试用例（即单元测试用例），并通过不断运行测试用例来指导代码的设计和实现。TDD 是基于单元测试的，TDD 的编写的测试用例就是单元测试用例。

TDD 还强调测试驱动开发过程中的重构阶段，在重构阶段优化代码结构和设计，以提高代码质量和可维护性。单元测试通常不包括重构阶段，因为它们主要关注单元组件的功能性验证。

2）误把集成测试当成单元测试

TDD 在很多团队推不起来，甚至连单元测试都推不起来，归根到底是大家对 TDD 和单元测试的理解有误区。很多开发者在编写测试用例时，以为自己编写的是单元测试，但实际上写的却是集成测试的用例，原因就在于不理解单元测试和集成测试的区别。

⬤ 单元测试是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证的过程，通常是对代码的单个函数或方法进行测试。单元测试的对象是代码中的最小可测试单元，通常是一个函数或方法。单元测试的范围通常局限于单个函数或方法，只关注该函数或方法对输入数据的处理和输出数据的正确性，不涉及到其他函数或方法的影响，也不考虑系统的整体功能。

⬤ 集成测试是指将单元测试通过的模块组合起来进行测试，以验证它们在一起能否正常协作和运行。集成测试的对象是系统中的组件或模块，通常是多个已通过单元测试的模块组合起来进行测试。集成测试可以发现模块之间的兼容问题、数据一致性问题、系统性能问题等。

在实际开发中，许多开发者只对最顶层的方法写测试用例，例如直接对 Controller 方法编写测试用例，然后启动容器，读写外部数据库，图省事一股脑把 Controller、Service、Dao 全测了。这实际上写的是集成测试的用例，这会造成：

a、测试用例职责不单一

单元测试用例职责应该单一，即只是验证业务代码的执行逻辑，不确保与外部的集成，集成了外部服务或者中间件的测试用例，都应视为集成测试。

b、测试用例粒度过大

只针对顶层的方法编写测试用例（集成测试），忽略了许多过程中的public方法，会导致单元测试覆盖率过低，代码质量得不到保障。

c、测试用例执行太慢

由于需要依赖基础设施（连接数据库），会导致测试用例执行得很慢，如果单元测试不能很快执行完成，开发者往往会失去耐心，不会再继续投入到单元测试中。 可以说，执行慢是单元测试和TDD推不起来的非常大的原因。

结论：单元测试必须屏蔽基础设施（外部服务、中间件）的调用，且单元测试仅用于验证业务逻辑是否按预期执行。

3） 项目工期紧别写单元测试了

开发者在将代码提交测试时，往往要求先自测通过才能提测。那么，自测通过的依据是什么？可以说自测通过的依据是开发者编写的单元测试用例运行通过、且覆盖了所有本次开发相关的所有核心方法。

1、在需求排期时，可以将自测的时间考虑进去，为单元测试争取足够的时间。

2、越早的单元测试作用越大，可以及早发现代码中的错误和缺陷，并及时进行修复，从而提高代码的可靠性和质量，而不是等到提测之后再修复，此时修复的成本更高。

3、在项目工期紧迫的情况下，更应该坚持写单元测试，这不会影响项目进度。相反，它可以帮助开发者提高代码的质量和可靠性，减少错误和缺陷的出现，从而避免了后期因为错误导致的额外成本和延误。

4）代码完成后再补单元测试

任何时候写单元测试都是值得鼓励的，都能使开发者从单元测试中受益。

代码完成后再写单元测试的做法会导致问题在开发过程中被忽略，并在后期被发现，从而增加了修复问题的成本和风险。

TDD 要求先写测试用例再写代码，开发人员应该在编写代码前就开始编写相应的测试用例，并在每次修改代码后运行测试用例以确保代码的正确性。

5）对单元测试覆盖率的极端要求

有的团队要求单元测试覆盖率要100%，有的团队则对覆盖率没有要求。理论上单元测试应该覆盖所有代码和所有的边界条件，在实际中还需要考虑投入产出比。

⬤ 在 TDD 中，红灯阶段写的测试用例，会覆盖所有相关的 public 的方法和边界条件；

⬤ 在重构阶段，某些执行逻辑被抽取为 private 方法，开发人员要求这些 private 方法中只执行操作不再进行边界判断，因此重构后产生的private方法不需要考虑其单元测试。

6）单元测试只需要运行一次

许多开发人员认为，单元测试只要运行通过，证明自己写的代码满足本次迭代需求就可以了，之后不需要再运行。

实际上，单元测试的生命周期时和项目代码相同的，单元测试不只是运行一次，其影响会持续到项目下线。

每一次上线，都应该全量执行一遍单元测试，确保从前的测试用例都能通过，本次需求开发的代码没有影响到以前的逻辑，这样做能避免很多线上的事故。

当面对一些年代久远的系统，对内部逻辑不熟悉时，如何使变更范围可控？答案就是全量执行单元测试用例，假如从前的测试用例执行不通过了，也就意味着我们本次开发影响了线上的逻辑。

问题：老系统没有单元测试怎么办？

答案：补。幸运的是现在有不少自动生成单元测试的工具，读者可以自行研究。

2、单元测试覆盖率

1）pom.xml

a、root

<!-- 生成单元测试数据插件 -->
<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <version>3.0.0-M5</version>
    <configuration>
        <skip>false</skip>
        <testFailureIgnore>true</testFailureIgnore>
        <includes>
            <include>*/*Test.java</include>
        </includes>
    </configuration>
</plugin>
<!-- 生成JaCoCo覆盖率数据插件 -->
<plugin>
    <groupId>org.jacoco</groupId>
    <artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
    <version>0.8.8</version>
    <executions>
        <!--  执行 prepare-agent 目标，它会启动 JaCoCo 代理 -->
        <execution>
            <id>default-prepare-agent</id>
            <goals>
                <goal>prepare-agent</goal>
            </goals>
        </execution>
        <!-- 执行 mvn verify 时，生成测试覆盖率报告 -->
        <execution>
            <id>report</id>
            <phase>verify</phase>
            <goals>
                <goal>report</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

b、web

<plugin>
<groupId>org.jacoco</groupId>
<artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
<executions>
    <!--  在执行 mvn verify 时，生成聚合测试覆盖率报告，所有 Maven 子模块的测试覆盖率数据 -->
    <execution>
        <id>report-aggregate</id>
        <phase>verify</phase>
        <goals>
            <goal>report-aggregate</goal>
        </goals>
    </execution>
</executions>
</plugin>

2）生成报告

做好上述报告后，直接执行 mvn test 就可以生成单测覆盖率报告了。如果没有什么异常的话，程序会生成单测覆盖率报告文件，地址为： target/site/jacoco/index.html。

a、报告1

clean org.jacoco:jacoco-maven-plugin:prepare-agent package -DskipTests=false -Dmaven.test.failure.ignore=true  org.jacoco:jacoco-maven-plugin:report surefire-report:report -Ptest

b、报告2

mvn test