2022年使用测试优先方法开发用户界面参照 .pdf

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1、使用测试优先方法开发用户界面本文作者未知 摘自机电之家1、概述测试优先是测试驱动开发(Test-Driven Development, TDD)的核心思想，它要求在编写产品代码前先编写基于产品代码的测试代码。在测试驱动开发的单元测试中，对GUI 应用实施自动测试应该是测试驱动开发的软肋之一。由于界面的操作是有由人来完成的，所以要想在 GUI 中完成单元自动测试是有一定难度的。Kent Beck 在它的测试驱动开发中就曾提到过这个问题。本文将通过一个例子来讲解在测试驱动开发中如何针对GUI 进行单元测试。这个例子是 David Astels 著的测试驱动开发实用指南(影印版 )中一个关于影片列表

2、管理的例子。该书中文版即将在国内出版。书中讨论并介绍了开发这个例子的多种方法。笔者将介绍其中的一种，并且为了方便使用C 的朋友的学习，书中的代码我用C 写了一遍，类名和变量名尽量和原书保持一致，以方便阅读该书的C 读者。在此也要感谢David Astels 给我们带来如此精彩的一本书。本文叙述背景为：CppUnit1.9.0, V isual C 6.0, Windows2000 pro 。文中叙述有误之处，敬请批评指正。如果读者对CppUnit还没有一定的了解，可以先参考笔者的另一篇文章CppUnit 测试框架入门 。2、需求分析对于这个影片管理的应用，我们主要实现增加、删除和显示影片列表的

3、功能。基于这些需求，我们可以画一张GUI 草图。界面的控件主要有：一个显示所有影片的列表listbox 控件，一个填写新的影片名的edit控件 ,一个增加button 控件，一个删除button 控件。由此，我们的开发目标就十分的明确了。3、编写 UI 测试代码这部分的UI 测试代码主要是测试各个控件是否正确生成并且是可见的，以及测试一些控件的 label 文字是否正确。我们从TestCase 继承一个类TestWidgets 用于测试窗口，并添加四个测试，分别测试listbox、 edit、add button、delete button。class TestWidgets : public

4、 CppUnit:TestCase CPPUNIT_TEST_SUITE(TestWidgets); CPPUNIT_TEST(testList); CPPUNIT_TEST(testField); CPPUNIT_TEST(testAddButton); CPPUNIT_TEST(testDeleteButton); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - CPPUNIT_TEST_SUITE_END(); publ

5、ic: TestWidgets(); virtual TestWidgets(); public: virtual void setUp(); virtual void tearDown(); void testList(); void testField(); void testAddButton(); void testDeleteButton(); private: MovieListWindow* m_pWindow; ; 其中 ,MovieListWindow是一个窗口类。我们来看看其中的一个测试，请看代码中的注释。void TestWidgets:testAddButton() /

6、得到 btn 指针CButton* pAddButton = m_pWindow-GetAddButton(); /检查是否生成btn CPPUNIT_ASSERT(pAddButton-m_hWnd); /检查 btn 是否可见CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(TRUE, :IsWindowVisible(pAddButton-m_hWnd); CString strText; pAddButton-GetWindowText(strText); CString strExpect = Add; /检查 btn 的 Label 文字是否正确CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(s

7、trExpect, strText); 编译测试代码， 编译器会给我们一些出错信息。这要求我们必须马上编写产品代码以让编译通过。首先第一个要实现的产品代码就是MovieListWindow窗口类。class AFX_EXT_CLASS MovieListWindow : public CDialog public: MovieListWindow(CWnd* pParent = NULL); / standard constructor CListBox* GetMovieListBox()return &m_MovieListBox;CEdit* GetMovieField()return

8、&m_MovieField; CButton* GetAddButton()return &m_AddBtn; CButton* GetDeleteButton()return &m_DeleteBtn; void Init(); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - / Dialog Data /AFX_DA TA(MovieListWindow) enum IDD = IDD_MOVIELISTDLG ; CBu

9、tton m_AddBtn; CButton m_DeleteBtn; CEdit m_MovieField; CListBox m_MovieListBox; /AFX_DA TA / Overrides / ClassWizard generated virtual function overrides /AFX_VIRTUAL(MovieListWindow) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); / DDX/DDV support /AFX_VIRTUAL / Implementation protect

10、ed: / Generated message map functions /AFX_MSG(MovieListWindow) /AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP(); 在 MovieListWindow窗口类中我们实现了需要的控件以及针对这些控件的一些方法，如 GetMovieListBox() 等，本文在此不做详述。编译测试代码和产品代码，检查是否通过。如未通过则继续检查产品代码以使编译和测试通过。4、编写控件行为测试代码接下来应该是编写点击add button 和 delete button 的测试代码了。同样,我们从 TestCase继承出 TestOperati

11、on：class TestOperation : public CppUnit:TestCase CPPUNIT_TEST_SUITE(TestOperation); CPPUNIT_TEST(testMovieList); CPPUNIT_TEST(testAdd); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - CPPUNIT_TEST(testDelete); CPPUNIT_TEST_SUITE_END(); pub

12、lic: void testMovieList(); void testAdd(); void testDelete(); public: void setUp(); void tearDown(); TestOperation(); virtual TestOperation(); private: static CString LOST_IN_SPACE; CStringArray m_MovieNames; MovieListWindow* m_pWindow; MovieListEditor* m_pEditor; ; 你会发现，在TestOperation 类中出现了一个成员变量Mo

13、vieListEditor* m_pEditor。类MovieListEditor是一个用来保存影片数据以及对影片数据进行增加，删除操作的管理类。后面我们会给出它的实现。看看setUp()做了什么：void TestOperation:setUp() /创建一个MovieListEditor实例m_pEditor = new MovieListEditor(); m_MovieNames.RemoveAll(); /将 MovieListEditor中的影片列表拷贝到m_MovieNames, 为后面测试作准备for(int n=0; nGetMovies()-GetSize(); n ) m

14、_MovieNames.Add(m_pEditor-GetMovies()-GetAt(n); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 我们来看看添加影片的测试，请看代码注释：void TestOperation:testAdd() /拷贝一份movie list CStringArray MovieNamesWithAddition; for(int n=0; nInit(); /填写新的影片的名称CEdit* pE

15、dit = pWindow-GetMovieField(); pEdit-SetWindowText(LOST_IN_SPACE); /点击 add btn CButton* pBtn = pWindow-GetAddButton(); :SendMessage(pBtn-m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); /检查列表控件中是否已加入新的影片CListBox* pListBox = pWindow-GetMovieListBox(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox-GetCount(

16、); /检查列表控件中影片名是否正确CString strNewMovieName; pListBox-GetText(pListBox-GetCount()-1, strNewMovieName); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, strNewMovieName);/销毁窗口pWindow-DestroyWindow(); delete pWindow; pWindow = NULL; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，

17、共 12 页 - - - - - - - - - 编译后会有出错信息，主要的错误有：a)、 我 们 把m_pEditor保 存 在MovieListWindow中 了 ， 这 需 要 我 们 修 改 原 来 的MovieListWindow的构造函数。b)、没有 MovieListEditor类。MovieListEditor的实现如下：class AFX_EXT_CLASS MovieListEditor public: MovieListEditor(); virtual MovieListEditor(); public: virtual CStringArray* GetMovies(

18、)return &m_arMovieList; virtual void Add(CString strMovie)m_arMovieList.Add(strMovie); virtual void Delete(int nIndex)m_arMovieList.RemoveAt(nIndex); private: CStringArray m_arMovieList; ; 再次编译 ,已经通过 .运行测试 ,发现在：CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox-GetCount(); 测试通不过。检查后知道原因

19、是，我们在测试代码里：:SendMessage(pBtn-m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 给 add button 发送了点击按钮的消息，但是在MovieListWindow 窗口中我们没有加入消息的响应函数，因此测试没有通过。赶紧添加消息响应函数。void MovieListWindow:onClickAddButton() UpdateData(); CSt

20、ring strNewMovieName; m_MovieField.GetWindowText(strNewMovieName); if( != strNewMovieName) m_pEditor-Add(strNewMovieName); m_MovieListBox.AddString(strNewMovieName); 编译、测试、通过。5、Mock Objects 在删除操作的单元测试中，我们遇到的一个问题是，影片列表的数据应该是保存在一个文本文件或者数据库当中的，如果我们编写的测试依赖于这些实际的文件或数据库，那么我们的测试就会受制于这些外部的资源。一旦文件或者数据库里的数据发生

21、变化，必然会波及到我们的测试代码，从而产生错误的测试信息。前面的MovieListEditor中我们没有加入一些初始化的数据,在测试删除操作时会遇到一些问题。这里，我们引入Mock Objects 。Mock Objects 用来模拟外部复杂的资源（如数据库，网络连接等），使 UI 可以测试那些依赖于这些复杂外界资源的模块。例如在测试一个跟数据库有关系的模块时，我们并不一定要建立一个真实的数据库连接，而只需建立一个Mock Objects 就可以了。测试所需的数据都存在于这个Mock Objects。可以说， Mock Objects 为我们提供了一个轻量级的、可控制的、高效的模型。在本例中，

22、 影片的增加、 删除都会跟文件或数据库操作发生关系。这时我们就可以利用Mock Objects 来隔离测试代码与文件或数据库。使用Mock Objects 一般有以下几个步骤：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - a)、定义一个外部资源的接口.(这个接口一般是可以在重构过程中提炼出来的)。b)、定义一个Mock Objects ，从外部资源的接口继承下来，实现外部资源的接口。c)、创建一个Mock Objects ，

23、并设置它的内部期望值。d)、把创建的这个Mock Objects 传递给需要测试的模块进行操作。e)、操作完毕后将Mock Objects 内部的状态与期待状态比较。现在我们就根据这个步骤来实现本例子中的Mock Objects.通过对前面的代码进行重构,我们可以提炼出一个接口MovieListEditor ：class AFX_EXT_CLASS MovieListEditor public: MovieListEditor(); virtual MovieListEditor(); public: virtual CStringArray* GetMovies()=0; virtual v

24、oid Add(CString strMovie)=0; virtual void Delete(int nIndex)=0; ; 请注意它和前面我们定义的MovieListEditor的不同。接下来，我们应该定义一个Mock Objects，当然它是从MovieListEditor继承下来的：class mockEditor : public MovieListEditor public: mockEditor(); virtual mockEditor(); public: virtual CStringArray* GetMovies()return &m_arMovieList; 名师

25、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - virtual void Add(CString strMovie)m_arMovieList.Add(strMovie); virtual void Delete(int nIndex)m_arMovieList.RemoveAt(nIndex); private: CStringArray m_arMovieList; ; 然后给这个Mock Objects 设置初识值，我们选择

26、在它的构造函数里进行。mockEditor:mockEditor() m_arMovieList.Add(Star Wars); m_arMovieList.Add(Star Trek); m_arMovieList.Add(Stargate); 我们添加了三个影片用于测试。接着， 应该把这个MockObjects 的一个实例传递给需要测试的模块。这里就是我们要测试的UI(MovieListWindow)。m_pEditor = new mockEditor(); MovieListWindow *pWindow = new MovieListWindow(m_pEditor); 最后我们来看

27、看经过修改后的新的测试添加影片的方法：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - void TestOperation:testAdd() /拷贝一份movie list CStringArray MovieNamesWithAddition; for(int n=0; nInit(); /填写新的影片的名称CEdit* pEdit = pWindow-GetMovieField(); pEdit-SetWindowTex

28、t(LOST_IN_SPACE); /点击 add btn CButton* pBtn = pWindow-GetAddButton(); :SendMessage(pBtn-m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); /检查列表控件中是否已加入新的影片CListBox* pListBox = pWindow-GetMovieListBox(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox-GetCount(); /将 Mock Objects 的内部数据和期望值进行比较CPPUNIT_ASSERT_EQ

29、UAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), m_pEditor-GetMovies()-GetSize(); /检查列表控件中影片名是否正确CString strNewMovieName; pListBox-GetText(pListBox-GetCount()-1, strNewMovieName); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, strNewMovieName);/将 Mock Objects 的内部数据和期望值进行比较int nIndex = m_pEditor-GetMovies()-GetSize(); CPP

30、UNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, m_pEditor-GetMovies()-GetAt(nIndex-1); /销毁窗口pWindow-DestroyWindow(); delete pWindow; pWindow = NULL; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 请注意，这里测试的数据都是mockEditor里的，而且在UI 进行添加操作后，还将mockEditor 内部的

31、状态与期待状态做了比较。CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), m_pEditor-GetMovies()-GetSize(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, m_pEditor-GetMovies()-GetAt(nIndex-1); 其他删除操作的测试跟添加类似，在此不做详述。至此，我们就完成了这个GUI 应用程序的开发。6、源码说明本文附带的代码包括三个Project，分别是Movie 、GuiTestFirst 、AppMovieList.Movie是产品代码 .GuiTes

32、tFirst 是测试代码。 AppMovieList 是使用 Movie 输出的产品代码而写的应用程序，它从MovieListEditor继承出一个新的影片管理类MyEditor 。它主要是演示如何使用 我 们 提 炼 出 来 的MovieListEditor接 口 。 例 如 你 可 以 实 现CXmlMovieListEditor，CAccessMovieListEditor等等。进入GuiTestFirst 打开所有这些工程。7、总结a)、对GUI 应用实施测试优先开发方法，这在测试驱动开发中并不是必须的，可根据开发的实际情况来选择。b)、我们通过引入Mock Objects ，我们使测

33、试代码和外部复杂的资源隔离开来，同时也使我们能够从中既有代码中提炼出清晰的接口，使代码整洁可用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 8、参考资料测试驱动开发实用指南(影印版 )David Astels 测试驱动开发(中文版 )Kent Beck Endo-Testing: Unit Testing with Mock ObjectsTim Mackinnon, Steve Freeman, Philip Craig 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -