软件测试复习之单元测试

一、单元测试基础概念

1. 定义与核心目标

• 定义：对软件中的最小可测试单元（如函数、类方法）进行正确性验证的测试活动。
• 核心目标：确保单元功能符合设计要求，发现代码逻辑错误、边界条件缺陷等。

2. 单元划分原则（作业手册单元4简答题）

• 划分依据：
  • 程序模块的独立性（如单个函数、类的方法）。
  • 详细设计说明书中的模块划分。
• 示例：
  • 函数int add(int a, int b)可作为一个单元。
  • 类Calculator中的sqrt(double x)方法可独立测试。

3. 单元测试与其他测试阶段的区别

二、单元测试实施基础

1. 测试依据与准备

• 依据文档：
  • 详细设计说明书（模块功能规格说明）。
  • 源代码清单（模块逻辑结构）。
• 测试环境：
  • 单元测试框架（如JUnit）、测试驱动程序（模拟调用单元的代码）。

2. 单元测试主要任务（作业手册单元4简答题）

1. 模块接口测试：验证输入/输出参数的正确性（如参数类型、数量、顺序）。
2. 局部数据结构测试：检查变量初始化、赋值、作用域是否正确。
3. 边界条件测试：测试模块在边界值（如数组越界、空值）下的处理。
4. 独立路径测试：覆盖模块内的所有逻辑路径（结合白盒覆盖法）。
5. 错误处理测试：验证异常情况（如输入非法数据）的处理逻辑。

3. 单元测试目标（作业手册单元4简答题）

• 确保模块功能正确实现，符合设计规格。
• 发现模块内的编码错误、逻辑缺陷和边界问题。
• 为后续集成测试提供可靠的单元模块。

三、JUnit框架核心技术（重点实践）

模块1：JUnit基础组件

1. 核心注解与类

• @Test：标注测试方法，表明该方法为一个测试用例。
• Assert类：包含断言方法（如assertEquals、assertThat），用于验证实际结果与预期结果。
• TestCase类：测试类的基类，提供测试环境初始化（setUp）和清理（tearDown）方法。

2. 测试流程方法

• setUp()：在每个测试方法执行前初始化资源（如创建被测对象）。
• tearDown()：在每个测试方法执行后释放资源（如关闭连接）。
• 示例：

  public class CalculatorTest {
      private Calculator calculator;
      
      @Before
      public void setUp() {
          calculator = new Calculator();
      }
      
      @Test
      public void testAdd() {
          assertEquals(5, calculator.add(2, 3));
      }
      
      @After
      public void tearDown() {
          calculator = null;
      }
  }
  

模块2：断言与测试用例设计

1. 常用断言方法

• assertEquals(expected, actual)：验证两值相等（适用于基本类型和对象）。
• assertThat(actual, matcher)：结合匹配器（如startsWith、containsString）验证复杂逻辑。
• 示例（作业手册单元4操作题）：

  @Test
  public void testLogin() {
      String result = userService.login("abc123", "123456");
      assertThat(result, startsWith("登录成功"));
  }
  

2. 基于逻辑覆盖的测试用例设计

• 判定覆盖：覆盖模块内所有判定的真假分支（如if、while的真假情况）。
• 示例（考试.docx第三单元代码）：

  // 被测方法
  public String tst(int x, int y) {
      if(x>60 && y<35) {
          // j1路径
      } else if(x==25 && y>50) {
          // j3路径
      } else {
          // j2路径
      }
  }
  
  // 测试用例（判定覆盖）：
  @Test public void testJ1Path() { tst(61, 34); }  // 覆盖x>60&&y<35为真
  @Test public void testJ3Path() { tst(25, 60); }  // 覆盖x==25&&y>50为真
  @Test public void testJ2Path() { tst(60, 35); }  // 覆盖两个条件均为假
  

四、单元测试综合实践（必考题型）

1. 单元测试步骤（作业手册单元4简答题）

1. 分析模块规格：明确模块功能、输入输出、边界条件。
2. 设计测试用例：基于白盒覆盖法（如判定覆盖、路径覆盖）设计用例。
3. 编写测试代码：使用JUnit框架编写测试类，调用被测模块。
4. 执行测试：运行测试用例，记录结果。
5. 分析结果：对比预期与实际结果，追踪缺陷。

2. 参数化测试（@Parameters）

应用场景

• 同一测试逻辑需要多组数据输入时（如不同边界值测试）。

示例（考试.docx题目4）：

@RunWith(Parameterized.class)
public class StringProcessorTest {
    private StringProcessor processor = new StringProcessor();
    private String input;
    private String expected;
    
    @Parameters
    public static Collection<Object[]> testData() {
        return Arrays.asList(new Object[][] {
            {"abfdf", "替换前缀后的字符串为:effdf"},  // 前缀ab
            {"cdsddscd", "替换cd后的字符串为:ghsddsgh"},  // 后缀cd
            {"dfdsdf", "大写字母的字符串为:DFDSDF"}  // 其他情况
        });
    }
    
    public StringProcessorTest(String input, String expected) {
        this.input = input;
        this.expected = expected;
    }
    
    @Test
    public void testProcess() {
        assertEquals(expected, processor.process(input));
    }
}

3. 单元测试与白盒覆盖结合

例题：三角形判断模块（考试.docx题目2）

// 被测方法：判断三边能否组成三角形并分类
public String test(int a, int b, int c) {
    if (a<=0 || b<=0 || c<=0 || a>10 || b>10 || c>10) {
        return "输入边值不在范围内";
    }
    if (a+b<=c || b+c<=a || a+c<=b) {
        return "输入边值不能组成三角形";
    }
    if (a==b && b==c) {
        return "能组成等边三角形";
    } else if (a==b || b==c || a==c) {
        return "能组成等腰三角形";
    } else {
        return "能组成普通三角形";
    }
}

测试用例设计（判定覆盖）：

1. 输入边值不在范围内：a=0, b=1, c=1 → 预期结果“输入边值不在范围内”。
2. 不能组成三角形：a=1, b=5, c=1 → 预期结果“输入边值不能组成三角形”。
3. 等边三角形：a=3, b=3, c=3 → 预期结果“能组成等边三角形”。
4. 等腰三角形：a=3, b=3, c=5 → 预期结果“能组成等腰三角形”。
5. 普通三角形：a=4, b=2, c=5 → 预期结果“能组成普通三角形”。