Vad, varför och hur 2022

Enhetstestning är en etablerad teknik inom mjukvarutestning som underlättar för utvecklare att identifiera och åtgärda defekter i koden tidigt i processen. Detta säkerställer att slutprodukten levereras med högsta möjliga kvalitet till användarna.

Som en integrerad del av mjukvaruutvecklingsprocessen har enhetstestningen en direkt inverkan på kodens övergripande kvalitet.

Genom enhetstestning verifieras hur koden beter sig i olika situationer, inklusive vid gränsfall, standardindata och felaktiga inmatningar. Dessutom kontrolleras de underförstådda och explicita antaganden som koden bygger på.

Enhetstestning är en noggrann process som består av flera steg. Inför leverans av slutprodukten till kunden är det viktigt att verifiera att den fungerar felfritt och uppfyller kundens förväntningar.

Därför är det av största vikt att genomföra tester innan arbetet lämnas in för att garantera detta och återspegla en hög arbetsstandard. Enhetstestning är en värdefull kompetens att förvärva.

Låt oss nu utforska vad enhetstestning innebär och varför det är så viktigt för både organisationer och utvecklare.

Vad är egentligen enhetstestning?

Enhetstestning är en central del av mjukvaruutvecklingen och fokuserar på att testa individuella komponenter i en applikation eller programvara. Syftet är att snabbt upptäcka eventuella fel. Grundtanken är att verifiera att varje enskild komponent fungerar korrekt enligt kundens krav. Varje enhet kan ta emot flera ingångar men producerar en enda utdata.

När en utvecklare skapar ett program delas det upp i testbara enheter. Enhetstestning kontrollerar sedan källkoden för varje procedur, metod eller funktion och används både i objektorienterad och procedurell programmering. Det är speciellt användbart vid omskrivning eller refaktorering av kod.

Enkelt uttryckt är enhetstestning en metod för att testa mjukvara där en ”enhet” refererar till en specifik komponent som måste testas för att säkerställa kodens kvalitet.

Det finns en mängd olika ramverk för enhetstestning för olika programmeringsspråk, som C, C++, Python, C#, Java och JavaScript. Exempel på dessa ramverk är JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit och HtmlUnit.

Vilka typer av enhetstester finns?

Mjukvarutestning omfattar många typer av tester, och enhetstestning är en av dem. Enhetstestning delas i sin tur in i två huvudkategorier. Låt oss gå igenom dem en i taget.

Manuell testning: I manuell enhetstestning skriver utvecklaren kod för att testa specifika delar av programvaran genom att interagera direkt med API:er eller programvaran. Detta görs för att upptäcka fel. Det är dock en kostsam och tidskrävande process eftersom det kräver att en person aktivt arbetar i testmiljön. Detta ökar risken för mänskliga misstag som stavfel eller utelämnade steg.

Automatiserad testning: I automatiserad testning utför maskinen samma uppgifter som vid manuell enhetstestning, men genom att exekvera i förväg skrivna testskript. Automatiserad enhetstestning kan användas för att testa både enkla och komplexa sekvenser, vilket ger samma resultat.

Automatiserad testning är mer tillförlitlig och effektiv än manuell testning. Därför använder de flesta organisationer automatiserade metoder för att testa sin mjukvara. En liten begränsning är dock att kvaliteten på testet i slutändan beror på kvaliteten på den underliggande testkoden.

Enhetstestning är en nyckelkomponent i kontinuerlig integration och leverans, som skalar QA-processen när nya funktioner läggs till i applikationen.

Varför är enhetstestning så viktig?

Huvudsyftet med enhetstestning är att separera varje del av programmet för att kunna testa om varje del fungerar korrekt och utan fel. Genom att isolera varje komponent kan man enkelt fastställa hur koden beter sig under olika förhållanden.

Några av fördelarna med enhetstestning är:

Förbättrad kodkvalitet

Enhetstestning bidrar till en högre kodkvalitet. Utvecklare kan identifiera och korrigera fel i de enskilda enheterna innan de distribueras. Enhetstestning hjälper till att upptäcka även de minsta felen och ger utvecklarna tryggheten att skriva bättre kod.

När koden testas tvingas utvecklarna att tänka på ett nytt sätt, vilket i sin tur kan generera förbättrade designidéer. Det kan liknas vid korrekturläsning som hjälper till att förbättra kodstilen.

Agil utvecklingsprocess

Enhetstestning gör kodningsprocessen mer agil. När nya funktioner läggs till i programvaran kan det finnas behov av att modifiera kod som redan har testats. Om enhetstester finns på plats kan refaktorisering av koden ske med trygghet.

Tidig upptäckt av fel

Att upptäcka fel tidigt i utvecklingsprocessen, innan integration, är alltid fördelaktigt och tidsbesparande. Eftersom utvecklare skriver koden för enhetstestningen kan problem hittas och åtgärdas snabbt. Det sparar både tid och förbättrar kodkvaliteten.

Korrekt dokumentation

Genom enhetstesterna förstår utvecklaren gränssnittet för varje enskild komponent samt hur man använder testprogrammen för att kontrollera kodens funktion. Det ger också utvecklaren möjligheten att lära sig alla detaljer om enhetskoden och säkerställa att programvaran beter sig som förväntat.

Lägre kostnader

Eftersom fel upptäcks tidigt i utvecklingsprocessen är kostnaderna för enhetstestning låga. Tänk dig situationen där ett fel hittas i senare skeden, till exempel under acceptanstestning. Att korrigera detta fel blir betydligt dyrare eftersom en större del av programvaran behöver ändras. Tidig felupptäckt sparar inte bara pengar utan också tid.

Vilka är de olika teknikerna för enhetstestning?

Enhetstestning används för att granska alla delar av programmet för att upptäcka oväntade fel. För att effektivisera testprocessen används huvudsakligen tre tekniker:

#1. White-box-testning

White-box-testning kallas även transparent testning eller glass-box-testning. Här har testaren full insikt i systemets interna funktionalitet. Det innebär att testa de funktionella aspekterna av mjukvaran genom att granska inmatningen, bearbetningen, testplaneringen och utdata.

#2. Black-box-testning

Denna testteknik fokuserar på att testa användargränssnittet, samt både in- och utdata. Här kontrolleras systemets beteende utifrån ett användarperspektiv. Ett exempel är att testa vad som händer om en användare anger ett felaktigt lösenord.

#3. Gray-box-testning

Gray-box-testning är en kombination av white-box och black-box-testning. Testaren har delvis insikt i programvarans interna funktion. Det innebär flera typer av testning, inklusive matristestning, regressionstestning och ortogonal mönstertestning.

Hur skriver man ett enhetstest?

Att skriva enhetstestkod är likt att utveckla annan kod, men med vissa distinkta skillnader. Medan man skapar ett stort program för att lösa användarnas problem, skapas enhetstestkoden för att lösa problem i ens eget program.

I enhetstestning är utvecklaren sin egen kund och måste testa varje enskild del för att säkerställa att koden uppfyller förväntningarna. Eftersom utvecklaren också är skaparen av koden är det lättare att identifiera var ändringar kan göras för att förbättra resultatet.

  • Först måste man förstå kraven för varje del av koden som ska testas och ge den ett relevant metodnamn.
  • Sedan måste testparametrarna definieras och säkerställa att varje test ger förväntade resultat. Undvik testklasshierarkier, men använd gärna inställningsmetoder och kapslade verktygsklasser.
  • Följ sedan mönstret ”arrangera, agera, hävda” och påbörja skrivandet av testet.

Upprepa samma procedur för alla delar av det större programmet och skriv effektiv kod för att testa den egenutvecklade koden. Identifiera problem och ta itu med dem omgående.

Vilka begränsningar finns med enhetstestning?

Trots att enhetstestning är en viktig del av mjukvarutestningen, kan det ta längre tid än vanligt att testa en enda del av koden, speciellt för större och mer komplexa program.

Det är inte alltid möjligt att fånga alla fel i programmet med enbart enhetstester. Det kan exempelvis misslyckas med att identifiera prestandaproblem, systemomfattande fel eller integrationsfel. Enhetstestning fungerar bäst i kombination med andra metoder för mjukvarutestning.

Den främsta begränsningen är att enhetstester inte kan bevisa frånvaron av fel, utan endast närvaron av dem. Det är nödvändigt att noggrant dokumentera enhetstestkoden så att den kan användas under hela testprocessen.

Det är också omöjligt att testa alla möjliga kombinationer av input utan en automatiserad metod. Det kräver mycket tid och energi att testa varje del av koden.

Här är en sammanfattning av de huvudsakliga begränsningarna:

  • Det tar tid att skriva testfall.
  • Det kan vara svårt att skriva enhetstester för äldre kod.
  • Underhåll krävs.
  • Att testa GUI-kod är komplicerat.
  • Det kanske inte lyckas upptäcka alla fel i koden.

Enhetstestning kontra funktionell testning: Skillnaden

Både enhetstestning och funktionell testning är grundläggande delar av mjukvarutestningen. De spelar viktiga roller och har sina unika fördelar. Den största skillnaden är att enhetstestning utförs av mjukvaruutvecklarna själva, medan funktionell testning görs av mjukvarutestare under systemtestning.

Här är en sammanfattning av de viktigaste skillnaderna:

#1. Enhetstestning testar enheterna i koden genom att isolera de enskilda komponenterna, medan funktionell testning testar hela programmets funktioner i förhållande till användarens krav.

#2. Enhetstestkod är relativt lätt att skriva och köra. Det ingår i white-box-testtekniken och fokuserar på att isolera varje enskild enhet i koden. Funktionell testkod är mer komplex att skriva. Det ingår i black-box-testtekniken och fokuserar på att testa funktionaliteten hos hela programvaran.

#3. Enhetstestning kan täcka gränsfall och kodgrenar men kräver ett stort antal testfall. Funktionell testning fokuserar på applikationens funktioner och kräver inte lika många testfall.

#4. Enhetstestning har en låg underhållskostnad. Utvecklarna använder samma programmeringsspråk som i koden. Kostnaden beror på antalet kodrader. Funktionell testning har högre underhållskostnader eftersom testaren inte nödvändigtvis använder samma programmeringsspråk. Funktionstesterna täcker slutanvändarnas krav.

#5. När ändringar görs i koden, som att lägga till nya funktioner, måste även enhetstestkoden ändras. Enhetstestkoden skrivs av utvecklarna under utvecklingsfasen. Funktionell testkod skrivs av testare efter utvecklingsfasen och testar funktionen av varje funktionalitet. Små förändringar i programvaran påverkar inte funktionstesterna i lika stor utsträckning.

#6. Populära verktyg för enhetstestning är Mockito, TestNG, NUnit och JUnit. Populära verktyg för funktionell testning är SahiPro, UFT och Selenium.

Några populära verktyg för enhetstestning

  • NUnit: Ett enhetstestverktyg för .NET-plattformen som tillåter utvecklare att skriva testskript manuellt. Det stöder även datadrivna tester.
  • JUnit: Ett ramverk för enhetstester med öppen källkod som hjälper Java-utvecklare att skriva repeterbara tester, likt NUnit.
  • TestNG: Ett testramverk inspirerat av NUnit och JUnit med extra funktioner, som stöd för datadriven och parametriserad testning.
  • Jtest: Utvecklat av Parasoft, speciellt för testning av Java-program. Det stöder statisk kodanalys för att förebygga fel under utvecklingen.
  • EMMA: Ett kostnadsfritt verktyg med öppen källkod för att mäta och analysera Java-kodtäckning, med stöd för storskalig utveckling.
  • PHPUnit: Ett testverktyg för PHP-utvecklare för att testa små delar av PHP-kod med hjälp av flexibla påståenden.
  • unittest: Ett inbyggt ramverk för enhetstestning i Python, med en enkel testlöpare.
  • QUnit: Ett robust ramverk för frontend-utveckling, populärt bland utvecklare av JQuery Mobile, JQuery UI och JQuery.
  • Puppeteer: Ett verktyg från Google med ett huvudlöst Chrome-API för NodeJS-applikationer.
  • Embunit: Ett populärt ramverk för att testa C- och C++-kod, med enkel användning.

Slutsats

När man utvecklar stora eller komplexa program är det nödvändigt med enhetstester för att kontrollera de minsta testbara delarna av applikationen. Utvecklare skriver och kör enhetstestkoden för att snabbt upptäcka fel under utvecklingsprocessen.

Enhetstestning säkerställer att ändringar i koden inte bryter applikationen, utan istället förbättrar kvaliteten. Med korrekt enhetstestning kan man presentera en utmärkt applikation för användarna, som uppfyller deras förväntningar.

Fördjupa dig gärna i de olika typerna av applikationstestning för att få en bredare förståelse.