用简单的实例来实践TDD的核心思想

TDD（Test Driven Development），核心思想就是以测试的方式来驱动开发，它对传统的软件开发流程做了一个有效的调整。TDD的目的主要是为了保证类是为了其所赋予的功能、职责而存在，另一方面也是为了保证避免过度设计，还有就是为了将来的重构方便，为了持续集成存在能够有意义,测试不仅带来了软件质量的提升，也同时为软件提供了详尽的文档。（本文为<<精通Spring－Java轻量级架构开实践>>的学习笔记）
资深专家Kend Beck这样描述TDD的开发步骤：
1 在开始真正编码之前，添加相应的能够失败的测试代码。
2. 运行所有的测试，测试未通过。
3. 修改代码。
4 运行所有的测试，测试全部通过。
5 重构代码，消除冗余。




以简单的示例来实践TDD思想 b)这个类现在没有任何逻辑，而仅仅是为了使接下来即要撰写的测试类通过编译。现在将要根据需求规格说明开始逐项测试案例脚本，而这些案例将真实地驱动formateDate()方法的开发。按照JUnit框架的使用约定，撰写测试类如下，如代码清单2所示：

在这里编写一个工具（utility）程序来实践TDD的核心思想，需求规格说明如下：
接受一个日期字符串，进行格式化并输出，假设该程序可以接收以下格式的输入：
1 空值（null或者””）
2 MM-DD-YYYY
3 MM-D-YYYY
4 M-DD-YYYY
5 MM-DD-YY
其中，M表示月，D表示日期，Y表示年，MM表示用两位数字表示月分，以此类推。对所有这些可能的输入格式(空值除外)，该程序都将转换为：MM－DD－YYYY的格式：输入字符串为空值（null或者””），输出为” ”。
对于只有一位数字的日期和月份，在高位补上”0”：对于两位数字的年份，在高位补上“20”（如：06年2月12号，按照输入格式为：2-12-06，补齐以后写为：02-12-2006）。
另外，当输入其他不符合以上格式的任意字符串时，将返回” ”。
下面按照Kend Beck描述的TDD开发步骤来进行：
1添加测试
明确了上面的需求以后，开始执行上述步骤的第一步：添加测试。
a)为该程序命名，类名为MyFormatter，作为一个工具应用程序，使用静态方法，名为“formateDate()”,下面新建一个新类，如代码清单1所示：
清单1





/** *//**


* 日期格式化程序，将输入的日期字符串格式化为MM-DD-YYYY的形式


*


*/




public class MyFormatter ...{




public static String formatDate(String strUnFormatted)...{


return null;


}




}





清单2


mport junit.framework.Test;


import junit.framework.TestCase;


import junit.framework.TestSuite;






/** *//**


* 该测试类使用Junit框架来对需求规格中


* 关于日期格式化程序的所有测试案例进行测试


*


*/




public class MyFormatterTester extends TestCase ...{


private static final String TEST_FAILURE_MSG = "测试失败";




//public static void main(String[] args) {


//该方法提供一个Junit的Swing GUI呈现


//junit.swingui.TestRunner.run(MyFormatterTester.class);


//}






/** *//**


* Junit的测试套件(test suite)方法


*/




public static Test suite() ...{


TestSuite suite = new TestSuite("MyFormatter测试程序");




/**//*


* Junit框架TestSuite class有个特殊的构造函数


* 接受一个class为参数,创建出来的test suite会将该class内所有


* 以"test"开头的方法当作test cases包含进来


*/


suite.addTestSuite(MyFormatterTester.class);


return suite;


}






/** *//**


* 测试输入null是否返回""


*/




public void testIfNullReturnEmptyStr1() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入null返回''"), "",


MyFormatter.formatDate(null));


}




/** *//**


* 测试输入""是否返回""


*/




public void testIfNullReturnEmptyStr2() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入''返回''"), "",


MyFormatter.formatDate(""));


}






/** *//**


* 测试该程序是否给只有一位数字的日期在高位补上一个0


* 并且返回MM-DD-YYYY的格式


*/




public void testAppendZeroSingleD() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入一位数字的日期在高位补上一个0"),


"11-01-2006", MyFormatter.formatDate("11-1-2006"));


}




/** *//**


* 测试该程序是否给只有一位数字的月份在高位补上一个0


* 并且返回MM-DD-YYYY的格式


*/




public void testAppendZeroSingleM() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入一位数字的月份在高位补上一个0"),


"01-11-2006", MyFormatter.formatDate("1-11-2006"));


}






/** *//**


* 测试该程序是否给两位数字的年份的高位补上20


* 并且返回MM-DD-YYYY的格式


*/




public void testAppend20YearOfYYStyle() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入两位数字的年份在高位补上20"),


"01-01-2006", MyFormatter.formatDate("1-1-06"));


}






/** *//**


* 测试该程序是否在输入了其他不符合MM-DD-YYYY格式的任意字符串时


* (如输入字母，或者非“-“的分隔符等情况) 返回''


*/




public void testCorrectSeparateValue() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入了由非“-“分隔的非法字符串时返回''" ),


"", MyFormatter.formatDate("2,12,06"));


}




public void testCorrectNumericValue() ...{


assertEquals(errorMsgTitle("输入了含有字母的非法字符串时返回''" ),


"", MyFormatter.formatDate("A-B-06"));


}






/**//*


* 可能存在其他测试案例,但需求中没有交代


* (这或许就是需求存在缺陷，亦或添加更多的测试是自投苦海)


* 所以此处省略...


*/






/** *//**


* 依据传入的内容,显示测试失败的相应信息


*/




private String errorMsgTitle(String msg) ...{


return msg + " " + TEST_FAILURE_MSG;


}


}



2 执行测试

清单2中的代码根据需求规格撰写了详细的测试案例脚本。这个测试类需要继承JUnit框架的TestCase类。Junit提供的assert方法使得期望值和实际值之间的比较变得很直观，现在有了7个测试方法，执行测试的结果，如下图所示：



JUnit测试结果画面上的红线表示存在至少一个测试未通过，本例是所有测试均失败。

3 修改代码

修改代码的目标是使得失败的测试全部通过，可以按照以上7个失败方法依次修改，各个突破。最终测试结果画面亮起绿灯，表示编写的脚本已经一致通过，无需再修改代码了。如下图为还未通过最后两项测试的MyFormatter测试效果图。



此时的测试对象代码如清单3所示：

清单3


import java.util.StringTokenizer;






/** *//**


* 日期格式化程序，将输入的日期字符串格式化为MM-DD-YYYY的形式


*


*/




public class MyFormatter ...{




public static String formatDate(String strUnFormatted) ...{





//如果输入字符串为null，返回""


String strTemp = ((strUnFormatted == null) ? "" : strUnFormatted);






if (!strTemp.equals("")) ...{


//if (!strTemp.matches("/d{1,2}-/d{1,2}-/d{2,4}")) return "";




//使用StringTokenizer，依照"-"来分隔输入字符串


StringTokenizer st = new StringTokenizer(strTemp, "-");




//分别取得年月日


String strMM = st.nextToken();


String strDD = st.nextToken();


String strYYYY = st.nextToken();






if (strMM.length() < 2 && Integer.parseInt(strMM) < 10) ...{


//给只有一位数字的月份在高位补一个0


strMM = "0" + strMM;


}






if (strDD.length() < 2 && Integer.parseInt(strDD) < 10) ...{


//给只有一位数字的日期在高位补一个0


strDD = "0" + strDD;


}






if (strYYYY.length() < 4 && Integer.parseInt(strYYYY) < 100) ...{


//给两位数字的年份的高位补上20


strYYYY = "20" + strYYYY;


}


strTemp = strMM + "-" + strDD + "-" + strYYYY;


}


return strTemp;


}


}



4 完成测试

如上所示，前5个测试案例已通过了检测，证明逻辑没有问题。通过研究测试案例发现，是由于不符合最后的要求即测试该程序是否在输入了其他不符合MM-DD-YYYY格式的任意字符串时(如输入字母，或者非“-“的分隔符等情况) 返回”“，没有达到这个需求，而导致了错误，那么试着修改MyFormatter源代码，在代码清单3中这个地方16行把注释去掉：//if (!strTemp.matches("//d{1,2}-//d{1,2}-//d{2,4}")) return "";，即使用正则表达进行验证。

这一次JUnit测试完全通过，如下图所示：



至此，TDD的前4个步骤已经完成了，最后一步的重构主要就是改善代码结构，剔除冗余，优化性能等，这不在本话题之内所以不作展开。当然，重构完成后需要重新运行一下整个测试，确认测试结果是绿灯以后，那么完成了一次TDD的实践。

总结

这是一个并不复杂的例子，但已经可以开始看出部分写单元测试的好处：
1、保证了类的功能是被实现的，满足几种情况下，如将来出现新的情况时再补充。
2、重构时不怕重构会产生新的问题。
3、对集成测试有保证。
4、保证了写出来的类是符合需求的。