雲原生引擎單元測試實踐

作者：京東零售 王雷

單元測試

概念

單元測試是用來對一個模組、一個函式或者一個類來進行正確性檢驗的測試工作。單元測試是一種白盒測試技術，一般都是由開發人員在編碼階段完成，目的就是驗證軟體程式碼中的每個單元（方法或類等）是否符合預期，即儘早在儘量小的範圍內暴露問題。

快速迭代的開發工作中如何提高程式碼質量一直是團隊痛點，特別是沒有測試支援的開發團隊。合理的使用單元測試，並關注單元測試透過率、程式碼覆蓋率可以有效提高程式碼質量。

雲原生引擎服務，實踐了單元測試，並在研發自測、預發、上線等階段實施了相應的策略。在一定程度上提高了程式碼的質量。

單元測試的目的

單元測試的目的在於發現各模組內部可能存在的各種錯誤，主要包括以下幾個方面：

(1) 驗證程式碼是與設計相符合的。

(2) 發現設計和需求中存在的錯誤。

(3) 發現在編碼過程中引入的錯誤。

在開發階段儘可能發現程式碼中的問題；在預發整合階段儘可能發現各個業務程式碼之間的問題；在上線階段做最後的確認保證上線程式碼質量。

單元測試除了能夠在較早階段識別軟體中的錯誤，它還有如下價值。

•反饋速度快：單元測試通常以自動化形式執行，執行速度非常快，可以快速反饋結果，跟持續整合結合起來，形成有效的反饋環。

•重構的有力保障：系統需要大規模重構時，單測可以確保對已有邏輯的相容，如果單元測試都透過，基本上可以保證重構沒有破壞原來程式碼邏輯的正確性。

•使更熟悉程式碼：寫單元測試的過程本身就是一個審視程式碼的過程，可以發現一些設計上的問題（程式碼設計的不可測試）、程式碼編寫方面的問題（邊界條件的處理不當）等。

雲原生引擎單測實踐

整體單測率

引擎在進行開發過程中，會重點關注核心模組程式碼和底層程式碼，針對重要的業務邏輯程式碼，通用元件類等，涉及到重要的功能開發，對應的每一個方法我們都要編寫對應的單元測試程式碼。在提交程式碼之前，在本地進行單測迴歸，跑通單測之後，提交程式碼，分支合併。

單元測試重點

引擎的單測重點主要體現在以下五個方面

1、輸入輸出測試

這裡主要是針對資料的輸入和輸出進行測試。

1. 呼叫所測模組時的輸入引數與模組的形式引數在個數、屬性、順序上是否匹配。

2. 所測模組呼叫子模組時，它輸入給子模組的引數與子模組中的形式引數在個數、屬性、順序上是否匹配。

3. 是否修改了只用作輸入的形式引數。

2、路徑測試

在單元測試中，最主要的測試是針對路徑的測試；測試用例必須能夠發現由於計算錯誤、不正確的判定或不正常的控制流而產生的錯誤。

常見的錯誤有：誤解的或不正確的算術優先順序，混合模式的運算，錯誤的初始化，精確度不夠精確和表示式的不正確符號表示。

3、出錯處理

比較完善的單元設計要求能預見出錯的條件，並設定適當的出錯處理，以便在程式出錯時，能對出錯程式重新做安排，保證其邏輯上的正確性。

4、邊界條件

主要測試方法對迴圈條件，控制條件，資料流等臨界值的處理情況

比如針對一個方法中的不同分支進行單測的編寫

5、區域性資料結構

在模組工作過程中，必須測試模組內部的資料能否保持完整性，包括內部資料的內容、形式及相互關係不發生錯誤。

對於區域性資料結構，應該在單元測試中注意發現以下幾類錯誤：

1) 不正確的或不一致的型別說明

2) 錯誤的初始化或預設值

3) 錯誤的變數名，如拼寫錯誤或書寫錯誤

4) 下溢、上溢或者地址錯誤

最佳實踐

如何寫好單測

1.程式碼設計：程式碼設計上要低耦合、可測試

2.度量指標：合理的單元測試用例數量以及合理的覆蓋率

3.使用場景：要融入軟體開發中，在開發過程中經常執行

4.測試目標：要專注於程式碼中重要的邏輯

5.保證獨立性：使用 mock 方式放置依賴系統對單元測試結果的影響

6.用例粒度：單元測試用例應該是對單獨的功能的有意義的描述，透過用例可以瞭解改功能的邏輯

持續整合、持續卡點

程式碼自測透過後提交 MR 讓團隊成員進行 review，當 review 透過時我們會透過 webhook 觸發預發部署流水線執行單元測試和部署

上線前檢查

當程式碼驗收透過後，進行線上部署時再次跑單元測試確保上線程式碼質量，不達標將不能部署