单元测试的基本理论

    单元测试：单元测试又称模块测试，属于白盒测试，是最小单位的测试。模块分为程序模块和功能模块。功能模块指实现了一个完整功能的模块（单元），一个完整的程序单元具备输入、加工和输出三个环节。而且每个程序单元都应该有正规的规格说明，使之对其输入、加工和输出的关系做出名明确的描述。

    测试驱动：驱动被测试模块正常运行起来的实体

    测试桩：代替被测模块调用的子模块的实体，该实体一般为桩函数。

    测试覆盖：评测测试过程中已经执行的代码的多少。

    覆盖率：代码的覆盖程度，一种度量方式。针对代码的测试覆盖率有许多种度量方式，定义如下：
 语句覆盖（StatementCoverage）：也称为行覆盖（linEC）,段覆盖（segmentcoverage）和基本块覆盖（bAS）。它度量每一个可执行语句是否被执行到了。icblockcoverageoverage
判定覆盖（DecisionCoverage）：也被称为分支覆盖（branchcoverage），所有边界覆盖（all-edgescoverage），基本路径覆盖（basispathcoverage），判定路径覆盖（decision-decision-path或DDPtesting）。它度量是否每个BOO型的表达式取值true和false在控制结构中都被测试到了。

    条件覆盖（ConDI）：它独立的度量每一个子表达式，报告每一个子表达式的结果的true或false。这个度量和判定覆盖（decisioncoverage）相似，但是对控制流更敏感。不过，完全的条件覆盖并不能保证完全的判定覆盖。tionCoverage

    路径覆盖（PathCoverage）：也称为断言覆盖（prEDI），它度量了是否函数的每一个可能的分支都被执行了。路径覆盖的一个好处是：需要彻底的测试。但有两个缺点：一是，路径是以分支的指数级别增加的，例如：一个函数包含10个IF语句，就有1024个路径要测试。如果加入一个IF语句，路径数就达到2048；二是，许多路径不可能与执行的数据无关。catecoverage

    循环覆盖（LOOP）：这个度量报告你是否执行了每个循环体零次、只有一次还是多余一次（连续地）。对于do-while循环，循环覆盖报告你是否执行了每个循环体只有一次还是多余一次（连续地）。这个度量的有价值的方面是确定是否对于while循环和for循环执行了多于一次，这个信息在其它的覆盖率报告中是没有的。
 

    测试的内容

    单元测试的对象是软件设计的最小单位——模块或函数，单元测试的依据是详细设描述。测试者要根据详细设计说明书和源程序清单，了解模块的I/O条件和模块的逻辑结构。主要采用白盒测试的测试用例，辅之以黑盒测试的测试用例，使之对任何合理和不合理的输入都能鉴别和响应。要求对所有的局部和全局的数据结构、外部接口和程序代码的关键部分进行桌面检查和代码审查。在单元测试中，需要对下面5个方面的内容进行测试，也是构造测试用例的基础。

    模块接口：测试模块的数据流。如果数据不能正确地输入和输出，就谈不上进行其他测试。因此，对于模块接口需要如下的测试项目：

    ·调用所测模块时的输入参数与模块的形式参数在个数、属性、顺序上是否匹配；

    ·所测模块调用子模块时，它输入个子模块的参数与子模块的形式参数在个数、属性、顺序上是否匹配；

    ·是否修改了只做输入用的形式参数；

    ·输出给标准函数的参数在个数、属性、顺序上是否匹配；

    ·全局变量的定义在各模块中是否一致；

    ·限制是否通过形式参数来传送。
    
    局部数据结构测试：模块的局部数据结构是最常见的错误来源，应设计测试用例以检查以下各种错误：

    ·检查不正确或不一致的数据类型说明；

    ·使用尚未赋值或尚未初始化的变量；

    ·错误的初始值或错误的默认值；

    ·变量名拼写错误或书写错误；

    ·不一致的数据类型。

    路径测试：对基本执行路径和循环进行测试会发现大量的错误。根据白盒测试和黑盒测试用例设计方法设计测试用例。设计测试用例查找由于错误的计算、不正确的比较或不正常的控制流而导致的错误。
    常见的不正确的计算有：

   · 运算的优先次序不正确或误解了运算的优先次序；

    ·运算的方式错误（运算的对象彼此在类型上不相容）；

   · 算法错误；

   · 初始化不正确；

    ·运算精度不够；

    ·表达式的符号表示不正确等。

    常见的比较和控制流错误有：

    ·不同数据类型的比较；

    ·不正确的逻辑运算符或优先次序；

    ·因浮点运算精度问题而造成的两值比较不等；

   · 关系表达式中不正确的变量和比较符；

    ·“差1错”，即不正确地多循环或少循环一次；

    ·错误的或不可能的循环终止条件；

    ·当遇到发散的迭代时不能终止循环；

    ·不适当地修改了循环变量等。

    错误处理测试：比较完善的模块设计要求能预见出错的条件，并设置适当的出错处理对策，以便在程序出错时，能对出错程序重新做安排，保证其逻辑上的正确性。这种出错处理也是模块功能的一部分。表明出错处理模块有错误或缺陷的情况有：

   · 出错的描述难以理解；

    ·出错的描述不足以对错误定位和确定出错的原因；

   · 显示的错误与实际的错误不符；

    ·对错误条件的处理不正确；

    ·在对错误进行处理之前，错误条件已经引起系统的干预；

    ·如果出错情况不予考虑，那么检查恢复正常后模块可否正常工作。

    边界测试：边界上出现错误上常见的。设计测试用例检查：

    ·在n次循环的第0次、1次、n次是否有错误；

   · 运算或判断中取最大最小值时是否有错误；

    ·数据流、控制流中刚好等于、大于、小于确定的比较值时是否出现错误。
 

    测试的环境构成

    何时进行单元测试？单元测试在编码阶段进行。在源程序代码编制完成、经过评审和验证、确认没有语法错误之后，就可以开始进行单元测试的测试用例设计。要利用软件设计文档，设计可以验证程序功能、找出程序错误的多个测试用例。

    对于每一组输入，应该有预期的正确结果。在单元测试时，如果模块不是独立的程序，需要辅助测试模块，有两种辅助模块：

    驱动模块（Driver）：所测模块的主程序。它接收测试数据，把这些数据传递给所测试模块，最后再输出测试结果。当被测试模块能完成一定功能时，也可以不要驱动模块。

    桩模块（Stub）：用来代替所测模块调用的子模块。

    被测试模块、驱动模块和桩模块共同构成了一个测试环境，如下图所示：