بایگانی

نوشته های برچسب زده شده ‘Unit Testing’

تست واحد (Unit Testing)

به تصویر بالا نگاه کنید فکر می کنید کلاس دیاگرام بالا متلعق به کدام قسمت از یک نرم افزار است. شاید حدس زدن آن در اولین مرحله برای خیلی ها مشکل باشد پس لطفا بر روی تصویر کلیک کنید تا تصویر را با اندازه واقعی مشاهده کنید و از نام متدها قضیه را حدس بزنید. تمام کلاس های بالا برای تست متدهای کلاس های نرم افزار یا همان تست واحد (Unit Test)  طراحی و پیاده سازی شده است. شاید اگر به سورس بسیاری از نرم افزارهای مشهور دسترسی داشته باشید، حتما مشابه این کلاس ها را در یک پکیچ جداگانه در سورس خواهید یافت (تصویر بالا مربوط به مولفه منوی  RadControls از شرکت Telerik است که حنما اکثر توسعه دهندگان وب با محصولات این شرکت آشنا هستند). پس اجازه بدهید در پایین به بررسی اصول و نحوه پیاده سازی تست های واحد بپردازیم.

تست واحد (Unit Testing):

یک واحد کوچکترین قسمت قابل تست یک نرم افزار می باشد. که این واحد در برنامه نویسی شی گرا می تواند یک متد باشد و در برنامه نویسی رویه ای می تواند کل برنامه (در زبانی مانند کوبول)  یا یک تابع و … باشد.  در تست واحد، هر واحد به طور جداگانه تست می شود  به این صورتیکه تکه کدی نوشته می شود، تا آن واحد را فراخوانی کند و به کار ببرد تا صحت یا عدم صحت عملکرد آن را بررسی کند (ما کدی را می نویسیم گه کد اصلی برنامه را تست می کند).

هدف و فلسفه تست واحد

ما از تست واحد استفاده می کنیم تا نشان دهیم که واحد مورد نظر کاری را که ما فکر می کنم انجام می دهد یا نه.

چرا باید تست واحد را انجام بدهیم؟

در دروسی مانند آزمایشگاه مدار منطقی، معماری کامپیوتر و … برای اینکه یک مدار را پیاده سازی کنید چگونه عمل می کردید. ابتدا تک تک IC های را که باید بکار میبردید تک به تک تست می کردید تا از صحت عملکرد هر کدام مطمئن شوید تا مجبور نباشید بعد از صرف ساعت ها وقت دنبال مشکل بگردید و در آخر متوجه شوید که IC مشکل داشت. اولین دلیل تست واحد نیز همین می باشد که ما بعد از اضافه کردن یک واحد به نرم افزار می خواهیم از صحت عملکرد آن مطمئن شویم. دومین دلیل کاهش زمان و هزینه ای است که باید صرف اشکال زدایی شود، در تست واحد شما می دانید کجا را باید برای کشف دلیل خطا و رفع آن جستجو کنید یعنی در این مرحله دامنه بررسی فقط به همان واحد محدود می شود. دلیل سوم در تست واحد می توان چندین تست را در یک زمان اجراء کرد.

مزایا و منافع

علاوه بر دلایلی که در بالا اشاره شد، ما با انجام تست های واحد منافع زیادی را به دست می آوریم که به بعضی از آنها در ادامه اشاره خواهد شد.

۱-      تست های واحد همانند یک سند اجرایی هستند که نشان می دهند شما انتظار دارید که کد نوشته شده در شرایط مختلف چگونه عمل کند. اعضای تیم می توانند برای درک عملکرد کد و اینکه چگونه آن را بکار ببرند به تست های واحد مراجعه کنند.

تست های واحد مستنداتی هستند که با تغییر و اصلاح کد بروز رسانی می شوند.

علاوه بر اینها نظرات و حدس های برنامه نویس را در تست ها می توانیم مستند سازی کنیم.

۲-      به اشتراک گذاری کد با دیگران راحتتر است، چون اگر عضوی از تیم کد را طوری دستکاری کنید که درست کار نکند، اجرای تست ها با شکست روبرو می شود.

۳-        با انجام تست های واحد، زمان انجام تست ها در سایر فازها کاهش می یابد.

۴-      تست ها، انتظارات برنامه نویس را در مورد چگونگی عمل کردن یک قطعه کد، ارزیابی می کنند.

بهانه و مقاومت

تغییر همیشه وجود دارد، رویه ها، قوانین و روش های جدید بوجود می آیند و ایجاد می شوند ولی هر پدیده جدیدی همیشه با مقاومت بعضی از افراد در اجراء روبرو می شود. اگر شما از تست های واحد استفاده نمی کردید احتمالا سوالات یا بهانه های مانند عناوین زیر را مطرح کنید:

۱- نوشتن تست ها احتیاج به زمان زیادی دارد: این جمله ای که توسط افرادی زیادی گفته می شود ولی آیا اینگونه است. تصور کنید که شما یک باغچه دارید که مسئولیت رسیدگی آن بر عهده شما است، آخر هفته به باغچه نگاه می کنید مشاهده می کنید که چمن ها بزرگتر شده اند و گل ها نیز نیاز به رسیدگی دارند ولی تا هفته بعد صبر می کنید و هفته بعد دوباره  صبر، اما بعد از چند هفته مشاهده می کنید که چمن ها خیلی بزرگ شده اند، علف های هرز کل محیط را احاطه کرده اند، گل ها پژمرده شده اند   و …. در هفته اول شما می توانستید با یک قیچی باغبانی و در چند دقیقه کل کار را انجام دهید ولی حالا شاید با ساعت ها کارها و تجهیزات اضافی بتوانید کارتان را انجام بدهید البته شاید.  تست های قطعه نیز مانند انجام دادن کارهای باغبانی در آخر هفته است، یعنی با تست قطعه ما می توانیم فرآیند تست را ارزان تر و و با کیفیت بالا انجام دهیم و ریسک نیاز به زمان زیادی برای تست را در آخر پروژه حذف کنیم.

۲-      اجرای تست های نیاز به زمان زیادی دارید: یک آگاهی بازرگانی بود که احتمالا از تلویزیون خودمان آنرا مشاهده کرده اید، خانمی که باید غذا را آماده می کرد، به خرید می رود و … خانم غذا را آماده می کرد آنرا تو آرام پز قرار می داد و دیگر تمام شد تا شب می توانست به کارهای دیگرش برسد. برای تست های که نیاز به زمانی زیادی برای اجرا دارند ما نیز همین کارها را انجام می دهیم. یعنی زمانی که باید کار دیگری را انجام دهم تست را اجراء می کنم چون اجرای تست فرآیندی خود کار است و به بقیه کارها می رسیم. یا در زمانهای بی کاری و یا آخر هفته. تست های را که نیاز به زمان زیادی دارند باید دسته بندی کرد و آنها را جدا از تست های دیگر و در دفعات کم اجرا کرد.

۳-      تست کردن شغل من نیست: خوب این کار شما نیست. پس تصور کنید که دو توسعه دهنده داریم نفر اول تست ها واحد را انجام می دهد و دیگری نه. بعد از اتمام کار، کدهای نوشته شده به تیم تست و کنترل کیفیت ارجاع داده می شوند. نتیجه تقریبا روشن است  کدهای نفر اول با حداقل خطا برای رفع اشکال ارجاع داده می شود ولی نفر دوم باید لیست درازی از خطاها را اصلاح کند. کدام یک از اینها مسیر ترقی را سریع طی خواهد کرد و از امنیت شغلی برخودار خواهد بود حتما نفر اول.

۴-      اگر من تست ها را انجام دهم احتمالا افراد دیگری که مسئول تست هستند احتمالا کارشان را از دست بدهند: شما اصلا نگران این موضوع نباشید شما فقط مسئول تست واحدها هستید، و این فقط مرحله بسیار کوچک از فرآیند کلی تست می باشد.

۵-      چرا از تست کردن به صورت دستی، استفاده نکنیم؟ تست دستی امکان نفوذ خطاهای انسانی به سیستم را افزایش می دهد و همچنین تکرار کردن تست های دستی، بسیار مشکل تر است. برای اینکه تست های دستی را دوباره انجام بدهیم، به مستنداتی نیاز داریم که مراحل انجام تست ها را شرح بدهند. با تغییر کد، این مستندات به سرعت کهنه می شوند و این یعنی اینکه برای به روزنگهداشتن مستندات، باید کار اضافی انجام دهیم.

در مراحل اول بیماری تشیخص بسیار سخت ولی درمان خیلی آسان است. اما بعد از پیشرفت بیماری تشخیص آسان و درمان بسیار سخت می باشد. این جمله را برای تست واحد باز نویسی کنید.

(در قسمت بعدی به نحوه پیاده سازی تست های واحد و معرفی Nunit خواهیم پرداخت.)

تست نرم افزار (قسمت ۲)

۱۵ شهریور ۱۳۸۷ ۳ دیدگاه

دوست خوبمان آقای نوبر لطف کردند و نواقصی را که در قسمت اول تست نرم افزار بود کاملتر کردند که عبارتند از :

۱٫       در کتاب هنر تست نرم افزار – the art of software testing خواندم (و به نظرم کاملا منطقی می آید) که هدف نهایی از تست نرم افزار یافتن باگهای بیشتر است و نه چیز دیگر! البته ادله محکم و قابل قبولی نیز برای این تعریف ارایه میکند.

۲٫       در متن اشاره کرده ای که “یک مجموعه از ورودهای صحیح با خروج های مربوط به آن را تهیه می کنیم …”. در حوزه تست نرم افزار سناریوی ذکر شده در متن (سناریوی آفتابی-sunny scenario) کاملا لازم است اما سناریوی دیگر (سناریوی بارانی-rainy scenario) که هدف آن کشف اشکالات نرم افزار در مواجهه با مقادیر نادرست (مثلا عدم نمایش پیغام خطای مناسب) است نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

۳٫       . در تجربیاتی که داشتم Equivalence Partitioning و Boundary Value Analysis را در تستهای جعبه سیاه نیز به کار بردم که منجر به صرفه جویی در زمان و احتمال کشف خطاهای بیشتری شد.
و البته بعضی از موارد دیگر را می توانید تحت عنوان اصول اساسی تست نرم افزار از وبلاگ ایشان دنبال کنید و البته به همه دوستان توصیه می کنم حتما پست های اول وبلاگ ایشان را که بیانگر اهمیت تست نرم افزار می باشید را حتما مطالعه کنند. و البته از همه دوستان می خواهم که نواقص و اشکالات را بیان کنند تا به مطالبی با کیفیت خوب برسیم.

تست نرم افزار عموما در چهار سطح مختلف صورت می گیرد که این چهار مرحله به صورت ترتیبی انجام می پذیرند و عبارتند از :

  1. تست واحد (Unit testing)
  2. تست مجتمع سازی  (Integration Testing)
  3. تست سیستم (System Testing)
  4. تست پذیرش (Acceptance Testing)

تست واحد (Unit testing) :

یک واحد کوچکترین قسمت قابل تست یک نرم افزار می باشد. که این واحد در برنامه نویسی شی گرا می تواند یک متد باشد و در برنامه نویسی رویه ای می تواند کل برنامه (در زبانی مانند کوبول)  یا یک تابع و … باشد.  هدف در این سطح از تست این است که آیا واحد مورد نظر به تنهایی کاری را که باید انجام بدهد می دهد یا نه.

تست مجتمع سازی (Integration Testing) :

تست واحد را برای هر کدام از واحدها به صورت جداگانه انجام دادید و از صحت عملکرد آنها مطمئن شدید. همه واحدها به صورت منفرد به طور صحیح وظایف خود را انجام می دهند، آیا نیازی به تست اینکه وقتی واحدها کنار هم قرار گرفتند و ارتباط برقرار کردند وظایفشان را به شکل صحیح انجام می دهند هست یا نیست. فرضی کنید ۲ نفر مشغول کاری هستند هنگامیکه موارد مورد نیاز برای انجام کار بطور کامل مهیا باشد هر کدام از آن ۲ فرد می توانند کارشان را به شکل کامل انجام بدهند. اما اگر موارد مورد نیاز برای یکی از آنها توسط دیگری تامین شود ممکن است موارد تهیه شده دقیقا چیزی نباشد که فرد دوم نیاز دارد، یا زمانی زیاد برای تحویل آن موارد مورد نیاز باشد که عملکرد فرد دوم را با مشکل روبرو کند. پس ما نیاز داریم تا مطمئن شویم که آیا واحدها در کنار هم کار می کنند، به درستی فراخوانی می شوند، و داده های درستی را در زمان مناسبی از طریق واسط های آنها عبور می دهند. (تست مجتمع سازی یکی از مهمترین و شاید مهمترین سطح از تست باشد، بخصوص زمانیکه سیستم تغییرات زیادی دارد بعد از انجام تغییرات هرگز این مرحله را فراموش نکنید. پس روشهای مختلف تست مجتمع سازی را بررسی و مطالعه کنید.)

تست سیستم (System Testing) :

تست مجتمع سازی را برای نرم افزار مورد نظر انجام دادید، و از این مطمئن شدید که تمام قطعات در کنار هم می توانند قرار بگیرند و بدون هیچ مشکلی وظایفشان را انجام دهند. قطعات در کنار هم مجتمع شده اند و پیکره اصلی نرم افزار تشکیل شد، ولی نرم افزار خود جزئی از یک سیستم  است و نیاز است که با عناصر دیگر این سیستم مانند سخت افزارها ارتباط برقرار کند و با آنها مجتمع شود. پس نیاز داریم تا مطمئن شویم که سیستم به عنوان یک واحد به طور کامل عمل خواهد کرد و نیازمندیهای سیستم را برآورده می کند. این سطح از تست آخرین سطحی است که توسط توسعه دهندگان صورت می گیرد تا قبل از تحویل نرم افزار به کاربرنهایی برای تست از عملکرد آن مطمئن شویم. برای نمونه موارد زیر در تست سیستم مورد بررسی قرار می گیرد:

تست امنیت (Security Testing) : فرضی کنید سیستم باید اطلاعات حساس و حیاتی را پردازش و مدیریت کند و افرادی هستند که بدنبال دسترسی غیر مجاز به این اطلاعات و سوء استفاده از آن هستند. برای اطمینان از عملکرد سیستم در برابر نفوذگران ما باید مکانیزم امنیتی ایجاد شده در سیستم را بررسی کنیم تا مطمئن شویم که سیستم می تواند نفوذهای غیر قانونی  را تشخیص دهد و در برابر آنها عکس العمل نشان دهد.

تست بازیابی (Recovery Testing) : در این نوع آزمایش باعث ایجاد مشکل و از کار افتادن سیستم به روش های مختلف می شویم و بررسی می کنیم که آیا سیستم می تواند خود را به طور خودکار بازیابی کند و به فعالیت خود ادامه دهد.

و …

تست پذیرش (Acceptance Testing) :

نرم افزار به طور کامل توسط توسعه دهندگان در تمام سطوح تست، با موفقیت تست شد، اما آیا نرم افزار واقعا به طور کامل (آنگونه که کاربر نهایی می خواهد) کار می کند. آیا تمام نیازهای فعلی کاربر نهایی را برآورده می کند. پس ما به آزمایشی نیاز داریم که توسط کاربران نهایی، مشتریان و نه توسعه دهندگان صورت می گیرد و هدف آن است که کاربر مشخص کند عملیاتی که برنامه انجام می دهد نیازمندیهای آنها را برآورده می کند یا نه. تست پذیرش دارای انواع مختلفی است که می توان به موارد زیر اشاره کرد:

تست آلفا : تست آلفا در سایت توسعه دهنده نرم افزار و در اغلب موارد توسط کارمندان داخلی و در بعضی از موارد توسط مشتری انجام می گیرد.

تست بتا : تست بتا در سایت مشتریان و توسط مشتریان که از سیستم استفاده خواهند کرد صورت می گیرد و مشکلات مشاهده شده را به توسعه دهندگان گزارش می کنند.

و …