Java Unit Testing

Introduzione

Ing. Fabrizio GianneschiJava User Group Sardegna Onlus

Riferimenti

● fabrizio.gianneschi@jugsardegna.org

● http://jroller.com/bitog

Java User Group Sardegna

● http://www.jugsardegna.org

Java.net Java User Groups Community

● http://community.java.net/jugs

Introduzione

Il ciclo di sviluppo

Sin dagli albori dell'informatica, gli ingegneri del software hanno tentato di schematizzare il cosiddetto “ciclo di sviluppo”

Per CdS si intende comunemente l'insieme di passi che, partendo dalla raccolta dei requisiti iniziali, porta al rilascio in produzione del software che (si spera) soddisfi tali requisiti

Per ridurre la complessità del CdS, lo si è sempre suddiviso in moduli (fasi), ciascuno a sua volta ingegnerizzabile e dalle prestazioni misurabili

CdS e metodologie

● Negli anni, diverse “metodologie” di sviluppo del software hanno dato la propria definizione (e implementazione) di ciclo di sviluppo, nei modi più svariati

● Sono variate le notazioni, i linguaggi, le definizioni, il numero e la tipologia delle fasi

● Come sempre, “one size doesn't fit all”

Waterfall

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Iterativo incrementale

Metodologie Agili

● Nate sul finire degli anni '90, boom intorno al 2002

● Di stampo iterativo-incrementale, puntano molto sulla valorizzazione del programmatore

● L'Agilità consiste nel ridurre non la qualità del lavoro, ma la complessità del processo, del codice

● Non è un “circo Barnum”, ma un badare al sodo!

Costi del CdS

“Agile keywords”

● Forte automazione

● Documentazione ridotta al minimo

● Enfasi sugli standard

● Roleplay

● Integrazione frequente, se non continua

● Valori

● Test, test, test...

Testing

● Il testing è la fase del CdS che serve a rilevare la presenza di errori

● Ne discende che:– Non serve a correggerli– Non garantisce che non ce ne siano

● Perciò, è importante testare il maggior numero di funzioni, il più spesso possibile

● È efficace se fa sì che si rilevino anomalie

● Può essere manuale, automatico, misto

Debugging & Logging

● Complementari del testing

● Aiutano a trovare gli errori e a correggerli

● Debug– Non automatizzabile, per definizione– Richiede che il codice sia in esecuzione– Richiede in genere un IDE– Complicato su sistemi remoti e/o complessi

● Log– Utile e sempre raccomandato

● Purchè non si riduca a delle System.out.println()....

Test manuali

● Un tester (umano) riproduce i casi d'uso dell'applicazione e compila un rapporto

● Molti svantaggi:– Limitati quasi sempre al front end– Lentezza– Error-prone– Soggettività

● Unico vantaggio– Intelligenza

Esempio di soggettività

Test: verificare che la componente di colore rosso sia >127

R = 255R = 0 ?

R = 150

Test Automatici● Suite di test eseguiti automaticamente da un software

(es: JUnit)

● Eliminano la necessità dell'intervento umano

● Possono scatenare eventi (mail, build, deploy...)

● Possono generare log, statistiche, documentazione

● Rapidi

● Ripetibili

● Parametrizzabili

● Ottimizzabili

Test Driven Development

● Metodologia Agile incardinata sui test automatici

● In due parole, il motto è: “scrivere i test prima del codice”

● Suona come eretica per i neofiti e per i non avvezzi alle metodologie molto codice-centriche e dinamiche

● In realtà, ha le sue profonde motivazioni

Motivazioni del TDD

Assunto di base:“È virtualmente impossibile scrivere un sw non banale senza

commettere errori, né garantire al 100% che il software di terze parti lo sia”

➔ Un software senza test non è affidabile.(Guidereste mai un'automobile non testata?”)

➔ Il testing è necessario

● Testare, comunque, costa.➔ Prima si trova un difetto, e meglio è➔ Se testo in anticipo, ed impedisco di rilasciare codice non

testato, sono sicuro che il codice in produzione soddisfa tutti i test

● Testare prima, implica ragionare meglio sul design e a chiarire cosa deve fare un pezzo di codice

● L'implementazione non è (immediatamente) rilevante, purché il test funzioni

“Old style” testing

Creo i test

Eseguo i test

Test ok?

Rilascio il codice

Correggo il codice

Scrivo il codice

Ciclo del TDD

http://www.nilkanth.com

Schematizzando...

1) Scrivere un test per verificare una funzionalità

2) Eseguire tutti i test(L'ultimo scritto non dovrebbe passare, la prima volta)

3) Scrivere del codice per far passare i test

4) Rieseguire i test finchè non passano

5) Fare del refactoring

6) Ripetere tutto finchè ci sono test da aggiungere

Bugfixing

● Quanto appena detto vale anche per il bugfixing!

● Si rileva un bug– Si scrive il test che riproduce il contesto del bug– L'obiettivo del test è assicurare che il funzionamento sia

quello corretto– Si scrive il codice che passa il test (ergo: si risolve

implicitamente il bug)

● Risultato?– Quella situazione d'errore è d'ora in poi “presidiata” da un

test

Benefici del TDD

● Tempestiva risoluzione dei problemi

● Garanzia di funzionamento, ora e domani

● Mai più paura di “rompere tutto” aggiungendo qualcosa...

● ...perchè aggiungere è più facile

● Si tende a lavorare per interfacce, non per implementazioni

● Meno test manuali

● Robustezza, Manutenibilità

Regole d'oro del TDD

Test first, always

● Processo “red/green”– Fail, Pass, Refactor

● Se non si testa subito, lo si dovrà fare dopo.– Più difficile– O, peggio, non lo si farà

● 100% di successo– Altrimenti, non si integra né si rilascia

Separation of concerns

● MAI mischiare il codice di test con quello “di produzione”

public MyClass{ ... public void myMethod(...){ //some code here ... if (isDebugMode() == true){ ... }else{ ... } }}

public MyClass{ ... public void myMethod(...){ //some code here ... ... }}

public MyClassTest{ ... public void testMyMethod(){ ... //test goes here!!!! ... }}

“Houston, we've a problem...”

● Se non riesci a scrivere il test...– vuol dire che il design è fatto male

● Se non riesci a far passare un test...– vuol dire che il codice è scritto male, oppure il design è

troppo complesso

● Se non hai voglia di eseguire i test “perché ci mettono troppo”... – rivedi l'automazione (build, setup, integrazione...)

Bad smells....

● Se i test sembrano tutti uguali, o li fai col “cut&paste”, non stai testando bene

● Se hai troppe dipendenze in un test, si romperà più facilmente

● Se un test va sempre bene anche quando non dovrebbe

Tipologie di test

Tipologie di test

● Test unitari

● Test d'integrazione

● Test funzionali (o d'accettazione)

● Test regressivi

● Test di carico (stress test)

Test unitari

● Testano unità elementari di codice

● Principio fondamentale: isolamento

● Come definire l'unità?– In genere, in Java, è una classe– Ogni classe, una classe di test– Ogni metodo, uno o più metodi di test

● Di responsabilità dello sviluppatore

● Tool: JUnit

Test d'integrazione

● Test che verificano il funzionamento di più unità che collaborano tra loro– Non è detto che due unità perfette collaborino

perfettamente

● In genere, sono eseguiti successivamente al commit nel CVS– L'XP prevede una macchina d'integrazione

● La responsabilità può essere del programmatore o di un team

● Tool: CruiseControl

Test funzionali

● Verificano la corretta esecuzione di complete funzionalità verticali, sino al back end (“carotaggio”)

● Se coincidono con quanto vuole il cliente, o sono da egli scritti, sono anche d'accettazione

● Comportano il test del front-end (in genere il più costoso)

● Tool: HttpUnit, Canoo, Selenium

Test di regressione

● Servono a verificare che il codice funzionante sino a ieri funzioni anche oggi– Spesso, il codice che funzionava per qualche motivo non

funziona più– Quasi sempre, perchè il codice era fragile

● In pratica, si rieseguono tutti i vecchi test, si scova l'errore e si corregge

● Impliciti in molte metodologie agili (es: XP)

Test di carico e stress

● Portano il sistema alle condizioni limite in fatto di volume di dati gestiti, accessi e traffico

● Tool: JMeter

Stub e Mock

Test sotto dipendenze

● L'isolamento è la condizione ideale per eseguire i test

● Purtroppo, spesso non è possibile testare tutti i componenti in tali condizioni per via delle dipendenze– Altri componenti– Risorse dell'Application Server (connection pool, mail,

librerie...)

Esempio: servlet

final String WELCOME = “Benvenuto tra noi”;public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res){

HttpSession session = req.getSession(); Person p = session.getAttribute(“user”); if ( p == null ){ ..//not authenticated }else{ ... ... } }

Come simulare la request?

Come far sì che la sessione sia nello

stato voluto?

Esempio: mail

● Supponiamo di dover effettuare dei test sul database di preproduzione (dati reali)

● Devo testare se la procedura di rinnovo password spedisce la mail al destinatario

● Come eseguire i test senza inondare i veri clienti di email?

Soluzione: Stub e Mock

● Sono oggetti che simulano il comportamento di altri– Più semplici– Realizzati e controllabili dal programmatore

● La differenza tra stub e mock è molto sottile

● Stub: forniscono risposte “preconfezionate”, possono registrare informazioni sullo stato– In genere si aggiungono metodi rispetto all'interfaccia

reale

● Mock: verificano il comportamento, più a grana fine

Esempio: Stub

public interface MailService {

public void sendMessage (Message msg);

}

public class MailServiceStub implements MailService {

private List<Message> messages = new ArrayList<Message>();

public void sendMessage (Message msg) {

messages.add(msg);

}

public int getNumberSent() {

return messages.size();

}

}

Stub Test

class SMTPServerTest public void testSend() { MailService srvc = new MailServiceStub(); SMTPServer smtp = new SMTPServer();

smtp.setService(srvc);

List<Messages> msg = DummyMessages.create(1);smtp.send(msg);if (srvc.getNumberSent == 1){ ...//test ok}

}

Classe “dummy”

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