Unit-Tests sind ein beliebtes Verfahren im Bereich der Softwaretests, das Entwicklern hilft, Fehler im Code zu finden, damit diese frühzeitig behoben werden können, um Ihren Endbenutzern das beste Produkt zu bieten

Es ist ein integraler Bestandteil des Softwareentwicklungs-Workflows, der die Qualität Ihres Codes beeinflusst.

Unit-Tests überprüfen das Verhalten Ihres Codes als Reaktion auf die Grenz-, Standard- und Fehlerfälle der Eingabedaten. Außerdem werden die impliziten und expliziten Annahmen des Codes überprüft, falls vorhanden.

Dennoch ist das Unit Testing ein detailliertes Verfahren mit mehreren Schritten. Wenn Sie das Endprodukt an Ihren Kunden weitergeben, müssen Sie sicherstellen, dass es keine Fehler enthält und den Erwartungen des Kunden entspricht.

Daher sind Tests vor der Abgabe der Arbeit notwendig, um dies zu gewährleisten und Ihren Arbeitsstandard zu reflektieren. Außerdem ist dies eine wertvolle Fähigkeit, die Sie erlernen sollten.

Lassen Sie uns also verstehen, was Unit-Tests sind und warum sie für Unternehmen und Entwickler wichtig sind.

Was sind Unit-Tests?

Unit-Tests sind ein wesentlicher Bestandteil des Softwareentwicklungsprozesses, bei dem einzelne Komponenten der Anwendung oder des Softwareprogramms getestet werden, um Fehler leicht zu finden. Der Hauptzweck von Unit-Tests besteht darin, zu überprüfen, ob jeder einzelne Teil gemäß den Anforderungen des Kunden funktioniert. Es kann viele Eingaben, aber nur eine Ausgabe haben.

Wenn ein Entwickler ein Programm schreibt, wird das gesamte Programm in verschiedene testbare Einheiten unterteilt, um den Quellcode zu überprüfen. Beim Unit-Testing wird also jede Prozedur, Methode oder Funktion geprüft, und zwar sowohl bei der objektorientierten als auch bei der prozeduralen Programmierung. Es ist nützlich, wenn Sie einen Teil des Codes neu schreiben oder umstrukturieren.

Mit einfachen Worten: Unit Testing ist ein Testverfahren für die Softwareentwicklung, bei dem sich eine “Unit” auf eine einzelne Komponente bezieht, die getestet werden muss, um die Qualität des Codes zu ermitteln.

Darüber hinaus finden Sie verschiedene Unit-Testing-Frameworks für verschiedene Programmiersprachen wie C oder C , Python, C#, Java, JavaScript und andere. Einige der Unit-Testing-Frameworks sind JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit, HtmlUnit und viele mehr.

Was sind die Arten von Unit-Tests?

Wenn wir nur über Softwaretests sprechen, gibt es viele Arten, und Unit-Tests sind eine davon. Unit-Tests werden in zwei Arten unterteilt. Lassen Sie uns diese der Reihe nach besprechen.

Manuelles Testen: Bei manuellen Unit-Tests schreibt ein Entwickler Code, um einen bestimmten Abschnitt zu testen, indem er persönlich mit den APIs oder der Software interagiert, um die Fehler zu finden. Dies ist eine etwas teure und zeitaufwändige Aufgabe, da jemand in einer solchen Umgebung arbeiten muss, um einzelne Komponenten der Software zu testen. Dies kann zu menschlichen Fehlern wie Tippfehlern, ausgelassenen Schritten und mehr führen.

Automatisiertes Testen: Die Maschine übernimmt die gleiche Aufgabe wie beim Unit-Testing und führt das zuvor geschriebene Testskript aus. Mit automatisierten Unit-Tests können Sie eine einzelne Sequenz oder eine komplexe Sequenz testen, die zu demselben Ergebnis führt.

Sie sind zuverlässiger und leistungsfähiger als manuelle Tests. Daher verwenden die meisten Unternehmen einen automatisierten Ansatz zum Testen ihrer Software. Es gibt jedoch eine kleine Einschränkung, und zwar Qualitätsprobleme. Die Qualität hängt letztendlich von dem vorbereiteten Code ab.

Sie können dies als die Schlüsselkomponente der regelmäßigen Integration und Bereitstellung bezeichnen, die Ihren QS-Prozess skaliert, wenn Sie der Anwendung neue Funktionen hinzufügen.

Warum sind Unit-Tests wichtig?

Der Hauptzweck von Unit-Tests besteht darin, jeden Teil des Programms zu isolieren, so dass Sie testen können, ob jeder Teil der Software fehlerfrei funktioniert. Durch die Isolierung der einzelnen Teile lässt sich das genaue Verhalten Ihres Codes entsprechend Ihren Erwartungen leicht ermitteln.

Einige der Vorteile von Unit-Tests sind:

Qualität des Codes

Unit-Tests verbessern die Qualität des Codes. Sie ermöglichen es den Entwicklern, alle in den Einheiten vorhandenen Fehler vor der Bereitstellung zu überprüfen. Außerdem werden selbst die kleinsten Fehler aufgedeckt, so dass Sie mit Zuversicht besseren Code schreiben können.

Wenn Sie Ihren Code testen, sind Sie außerdem manchmal gezwungen, bei der Durchführung einzelner Tests anders zu denken. Dies kann zu besseren Design-Ideen führen. Es ist vergleichbar mit dem Korrekturlesen, bei dem Sie den Stil Ihres Codes verbessern können.

Agiler Prozess

Unit-Tests machen Ihren Kodierungsprozess agiler. Wann immer Sie Ihrer Software neue Funktionen hinzufügen, müssen Sie möglicherweise einige der bereits durch Unit-Tests getesteten Codes ändern. Das kann kostspielig und riskant sein. Aber wenn Sie die Tests bereits durchgeführt haben, können Sie den Code getrost überarbeiten.

Frühzeitige Erkennung von Fehlern

Das Aufspüren von Fehlern vor dem Integrationsprozess ist immer von Vorteil und spart Zeit. Da Entwickler Codes für Unit-Tests schreiben, können Probleme frühzeitig gefunden werden, die dann vom Entwickler in einem frühen Stadium behoben werden können. Das spart Zeit, und die Qualität des Codes verbessert sich.

Richtige Dokumentation

Ein Entwickler versteht die Schnittstelle der Grundeinheit und weiß, wie man die Testprogramme verwendet, um einzelne Teile des Codes zu überprüfen. Auf diese Weise kann ein Entwickler auch alle Funktionen des Unit-Codes kennen lernen und sicherstellen, dass sich die Software wie erwartet verhält.

Geringe Kosten

Da Sie Fehler in der Entwicklungsphase leicht finden können, kostet Sie das Unit Testing weniger. Stellen Sie sich eine Situation vor, in der Sie einen Fehler in einer späteren Entwicklungsphase finden, z.B. während der Akzeptanztests oder Systemtests. Die Behebung kostet Sie mehr, da Sie einen größeren Teil ändern müssen. Eine frühzeitige Erkennung senkt nicht nur Ihre Kosten, sondern spart auch Zeit.

Was sind die verschiedenen Unit-Testing-Techniken?

Beim Unit-Testing wird jeder Teil eines Programms untersucht, um unerwartete Fehler zu finden, so dass das gesamte Programm in den Testprozess überführt werden kann. Um die Arbeit zu beschleunigen, werden drei Techniken eingesetzt:

#1. White-Box-Tests

White-Box-Tests sind auch als transparente oder Glass-Box-Tests bekannt. Hier kennt der Tester die interne Funktionalität. Es geht also darum, die funktionalen Aspekte einer Softwarelösung oder Anwendung zu testen. Der Arbeitsprozess umfasst die Eingabe, die Verarbeitung, die richtige Testplanung und die Ausgabe oder den Abschlussbericht.

#2. Black-Box-Tests

Bei dieser Art von Tests wird die Benutzeroberfläche Ihrer Softwarelösung zusammen mit der Eingabe und der Ausgabe getestet. Dabei wird das Szenario des Systems überprüft.

Ein Benutzer erhält beispielsweise keine Fehlermeldung, wenn er ein falsches Kennwort eingibt, oder er gibt das Kennwort in einem falschen Format ein.

#3. Gray-Box-Tests

Gray-Box-Tests werden auch als halbtransparente Tests bezeichnet. Es handelt sich um eine Kombination aus White-Box- und Black-Box-Tests. Hier weiß der Benutzer teilweise über die interne Funktionalität der Software Bescheid. Es umfasst mehrere Tests, darunter Matrixtests, Mustertests, Regressionstests und orthogonale Mustertests.

Wie schreibt man einen Unit-Test?

Nun, das Schreiben eines Unit-Test-Codes ist ähnlich wie die Entwicklung eines beliebigen Codes, allerdings mit einigen Unterschieden. Sie erstellen ein großes Programm, um die Probleme der Benutzer zu lösen, aber Sie erstellen Unit-Test-Code, um Probleme in Ihrem eigenen Programm zu lösen.

Im Grunde genommen sind Sie Ihr eigener Kunde, wenn es um Unit-Tests geht. Sie müssen so denken, als wären Sie der Kunde und jeden einzelnen Teil testen, um Ihre Erwartungen zu erfüllen. Da Sie der Ersteller des Codes sind, können Sie leicht erkennen, wo Sie Änderungen vornehmen müssen, um ein besseres Ergebnis zu erzielen.

  • Verstehen Sie zunächst die Anforderungen jedes Codes, den Sie testen wollen, und geben Sie ihm einen Methodennamen.
  • Dann müssen Sie einige Testparameter festlegen und sicherstellen, dass jeder Test das erwartete Ergebnis liefert. Vermeiden Sie Testklassenhierarchien, aber Sie können sowohl Setup-Methoden als auch verschachtelte Utility-Klassen verwenden.
  • Folgen Sie dem Muster arrange, act, and assert und beginnen Sie mit dem Schreiben des Tests.

Machen Sie das Gleiche für jeden Teil des größeren Programms und schreiben Sie effektiven Code, um Ihren eigenen Code zu testen. Finden Sie die Probleme heraus und kommen Sie sofort auf den Punkt.

Was sind die besten Praktiken für Unit-Tests?

Unit-Tests sind einer der wichtigsten Teile der Softwareentwicklung, da sie helfen, Fehler frühzeitig im Entwicklungsprozess zu erkennen und zu beheben. Es wäre von Vorteil, die besten oder Standardverfahren anzuwenden, um qualitativ hochwertige Ergebnisse mit Effizienz und Genauigkeit zu erzielen.

Im Folgenden finden Sie einige der besten Praktiken, die Entwicklern dabei helfen, nicht nur robuste und zuverlässige Software zu produzieren, sondern diese auch leicht zu pflegen:

  • Richtige Namenskonvention: Benennungsstandards für jeden Test, die schon beim Lesen der Namen der Testfälle die Absicht deutlich machen. So können andere Entwickler das Ziel des jeweiligen Unit-Tests leicht verstehen.
  • Anordnen Ihrer Tests: Bei Unit-Tests ist das häufigste Muster Anordnen, Handeln, Bestätigen. Es umfasst, wie der Name schon sagt, drei primäre Aktionen: Anordnen, Erstellen und Einrichten von Objekten nach Bedarf, Handeln auf ein Objekt und Bestätigen, dass etwas wie erwartet ist.
  • Machen Sie deterministische Tests: Ein deterministischer Test liefert unabhängig von der Eingabe immer das gleiche Ergebnis, solange der Code unverändert bleibt. Dadurch wird das Auftreten von falsch positiven und falsch negativen Ergebnissen minimiert.
  • Vermeiden Sie logische Bedingungen: Unit-Tests sollten mit so wenig manuellen String-Ketten und logischen Bedingungen wie while, if, switch, for usw. wie möglich entworfen werden. Dadurch wird die Möglichkeit verringert, Probleme in den Test einzubringen.
  • Folgen Sie demTDD-Ansatz (Test-driven development), um das beste Ergebnis zu erzielen.
  • Reduzieren Sie Testabhängigkeiten: Durch die Verringerung der Abhängigkeiten zwischen den Einheiten können die Tester gleichzeitig Tests für verschiedene Teile des Codes durchführen.
  • Ein Anwendungsfall pro Unit-Test: Jeder Test sollte sich auf einen einzigen Anwendungsfall konzentrieren, um einen genaueren Einblick in das Grundproblem zu erhalten, wenn ein Test fehlschlägt.
  • Automatisierung: Manuelle Tester sind nicht in der Lage, genügend Tests zuverlässig auszuführen, um Fristen einzuhalten. Daher müssen die Tests automatisiert werden, damit sie täglich oder mehrmals als Teil einer CI/CD-Pipeline ausgeführt werden.
  • Führen Sie eine angemessene Testdokumentation: Das Führen einer Testdokumentation hilft Entwicklern und Endbenutzern dabei, Einblicke in den Prozess und andere Details zu erhalten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zu den besten Praktiken für Unit-Tests das Schreiben von Tests vor dem Schreiben von klarem Code, das Testen einzelner Einheiten statt ganzer Systeme, die häufige Durchführung von Tests während des gesamten Entwicklungsprozesses, die Verwendung von Testautomatisierungstools usw. gehören.

Was sind die Grenzen von Unit-Tests?

Obwohl Unit-Tests eine der Arten von Softwaretests sind, dauert es länger als üblich, auch nur einen einzigen Teil zu testen, ganz zu schweigen von größeren und komplexeren Codes.

Es ist also möglicherweise nicht möglich, alle Fehler in Ihrem Programm zu finden. Sie können jedoch Fehler in der Funktionalität aufdecken, versagen aber möglicherweise bei der Erkennung von Leistungsproblemen, systemweiten Problemen oder Integrationsfehlern. Unit-Tests sind nur dann effektiv, wenn Sie sie zusammen mit anderen Software-Testmethoden einsetzen.

Die größte Einschränkung besteht darin, dass er nicht die Abwesenheit von Fehlern nachweisen kann. Sie können nur das Vorhandensein von Fehlern feststellen, wie andere Testarten auch. Sie müssen strenge Aufzeichnungen über den Code der Unit-Tests führen, damit Sie diese während des gesamten Testprozesses verwenden können.

Außerdem ist es nicht möglich, alle möglichen Kombinationen auf der Eingabeseite einer Software ohne automatisierte Charakterisierung zu testen. Sie müssen sich auf die großen Programme konzentrieren, um jeden Winkel Ihres Codes zu testen, was definitiv lästig ist.

Lassen Sie uns kurz die wirklichen Nachteile betrachten:

  • Das Schreiben von Testfällen wird viel Zeit in Anspruch nehmen.
  • Es ist natürlich schwierig, Unit-Tests für Legacy-Code zu schreiben.
  • Wartung ist erforderlich.
  • Das Testen von GUI-Code ist eine große Herausforderung.
  • Es können nicht alle Fehler in Ihrem Code gefunden werden.

Unit-Tests vs. Funktionstests: Der Unterschied

Unit-Tests und funktionale Tests sind beide die Grundlage des Softwaretestprozesses. Beide haben ihre eigene Bedeutung in diesem Bereich, die ihre individuellen Vorteile hervorhebt. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht jedoch darin, dass Unit-Tests von den Softwareentwicklern selbst durchgeführt werden, während funktionale Tests von den Softwaretestern während der Systemtests durchgeführt werden.

Lassen Sie uns ihre wichtigsten Unterschiede herausfinden:

#1. Beim Unit-Testing werden die Einheiten Ihres Codes getestet, indem einzelne Teile der Software isoliert werden. Beim funktionalen Testen hingegen wird das gesamte Programm entsprechend den Benutzeranforderungen getestet.

#2. Unit-Testing-Code ist einfach zu schreiben und kann im nächsten Schritt ausgeführt werden. Sie fallen unter die White-Box-Technik. Der Hauptzweck des Testens besteht darin, jede Einheit oder jedes Modul des Codes zu isolieren, um jedes einzelne zu testen.

Im Gegensatz dazu ist das Schreiben eines funktionalen Testcodes komplexer. Er fällt unter die Blackbox-Testtechnik. Der Hauptzweck der funktionalen Tests besteht darin, die gesamte Funktionalität der Softwareanwendung zu testen.

#3. Unit-Tests können Randfälle und Codeverzweigungen abdecken. Aber Sie müssen eine große Anzahl von Testfällen schreiben, um jede Ecke zu testen.

Bei funktionalen Tests müssen Sie keine größere Anzahl von Testfällen schreiben. Er deckt die Funktionalität der Anwendung oder Software ab.

#4. Unit-Tests sind mit geringen Wartungskosten verbunden. Hier schreibt ein Entwickler den Code in der gleichen Programmiersprache. Der Aufwand hängt auch von der Anzahl der Codezeilen ab.

Allerdings sind die Wartungskosten für funktionale Tests höher als für Unit-Tests. Um die Funktionalität zu testen, braucht ein Tester nicht die gleiche Programmiersprache, um Codes zu schreiben. Dieser Test deckt die Anforderungen der Endbenutzer ab.

#5. Wann immer Sie etwas ändern, z.B. neue Funktionen hinzufügen oder unnötige Zusätze entfernen, müssen Sie auch den Unit-Test-Code ändern. Sie werden den Unit-Test-Code in der Entwicklungsphase schreiben. Wie bereits erwähnt, wird er von Entwicklern geschrieben, um ihre Programme zu testen.

Im Gegensatz dazu wird der funktionale Testcode von Testern nach der Entwicklungsphase geschrieben. Sie können diesen Test verwenden, wenn Sie die Funktionalität der einzelnen Funktionen testen. Eine kleine Änderung an der Software hat keine großen Auswirkungen auf die Funktionalität.

#6. Beliebte Tools zum Schreiben von Unit-Tests sind Mockito, TestNG, NUnit, JUnit und andere. Beliebte Tools für das Schreiben von Funktionstests sind SahiPro, UFT, Selenium und mehr.

Einige beliebte Unit Testing Tools

  • NUnit: Es ist ein Unit-Testing-Tool oder -Framework, das auf der .NET-Plattform basiert und mit dem Sie kostenlos manuelle Testskripte schreiben können. Außerdem unterstützt es datengesteuerte Tests.
  • JUnit: Es handelt sich um ein Open-Source-Testframework für Unit-Tests, das Java-Entwicklern hilft, wiederholbare Tests zu schreiben und auszuführen. Es funktioniert auf die gleiche Weise wie NUnit.
  • TestNG: Auch hierbei handelt es sich um ein Test-Framework, das speziell von NUnit und JUnit inspiriert wurde. Sie werden einige zusätzliche Funktionen finden. Außerdem unterstützt es datengesteuerte und parametrisierte Tests.
  • Jtest: Jtest wurde von Parasoft entwickelt und wird speziell für das Testen von Java-Softwareanwendungen verwendet. Außerdem unterstützt es die statische Code-Analyse und sorgt für eine fehlerfreie Kodierung während des gesamten Software-Entwicklungsprozesses.
  • EMMA: Es handelt sich um ein kostenloses Open-Source-Toolset zur Messung und Analyse der Java-Codeabdeckung. Sie erhalten Unterstützung für die Softwareentwicklung in großem Maßstab und können gleichzeitig einzelne Arbeiten iterativ und schnell bearbeiten.
  • PHPUnit: Es ist ein entwicklerorientiertes Testwerkzeug für PHP, das kleine Einheiten Ihres PHP-Codes separat testet. Außerdem enthält es eine Menge flexibler und einfacher Assertions, die das Testen von Code mit Leichtigkeit ermöglichen.
  • unittest: unittest ist ein integriertes Unit-Testing-Framework zum Testen von Python-Code. Es verfügt über einen einfachen Test-Runner, mit dem Sie die Tests mühelos ausführen können.
  • QUnit: Es ist ein robustes Test-Framework, das ein Entwickler mit einem Frontend verwenden kann. Entwickler von JQuery Mobile, JQuery UI Bibliotheken und JQuery bevorzugen das QUnit Framework gegenüber anderen Tools.
  • Puppeteer: Dies ist ein großartiges Tool zur Testausführung, das vom Google-Team entwickelt wurde. Es bietet eine Headless-Chrome-API für Ihre NodeJS-Anwendungen.
  • Embunit: Dies ist ein häufig verwendetes Unit-Testing-Framework zum Testen von C- und C-Codes. Sie erhalten es kostenlos auf dem Markt. Es steht für Embedded Unit und ist sehr einfach zu benutzen.

Fazit

Wann immer Sie große oder komplexe Programme schreiben, benötigen Sie Unit-Testmodule, um die kleinsten testbaren Einheiten Ihrer Anwendung zu überprüfen. Während des Entwicklungsprozesses schreibt der Entwickler den Unit-Test-Code und führt ihn aus, um Fehler leicht zu finden.

Außerdem stellen Unit-Tests sicher, dass Änderungen am Code die Anwendung nicht zerstören, sondern die Qualität Ihrer Software verbessern. Insgesamt können Sie mit korrekten Unit-Tests den Endbenutzern oder Ihren Kunden eine hervorragende Anwendung präsentieren, die deren Erwartungen erfüllt.

Sehen Sie sich als nächstes die verschiedenen Arten von Anwendungstests an.