Tìm hiểu unit testing là gì và một số kỹ thuật unit testing nổi bật

Unit testing là bước đầu tiên trong quy trình kiểm thử phần mềm, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng code và nâng cao hiệu quả phát triển phần mềm. Hãy cùng Techie khám phá bài viết này để hiểu rõ hơn về unit testing và tầm quan trọng của nó trong việc phát triển phần mềm chất lượng!

Unit testing là gì?

Unit testing (kiểm thử đơn vị) là một loại kiểm thử phần mềm tập trung vào kiểm thử từng thành phần riêng lẻ của sản phẩm phần mềm. Các nhà phát triển phần mềm và đôi khi là nhân viên QA viết bài kiểm thử đơn vị trong quá trình phát triển.

“Unit” trong kiểm thử đơn vị có thể là hàm, thủ tục, phương thức, đối tượng hoặc các thực thể khác trong mã nguồn của ứng dụng. Mỗi nhóm phát triển quyết định đơn vị nào phù hợp nhất để hiểu và thử nghiệm hệ thống của họ.

Mục tiêu chính của unit testing là đảm bảo rằng mỗi đơn vị phần mềm hoạt động như dự định và đáp ứng các yêu cầu, giúp các phần mềm hoạt động như mong đợi trước khi phát hành.

Unit testing hoạt động như thế nào?

Unit testing thường bao gồm 4 giai đoạn:

• Lập kế hoạch và thiết lập môi trường: các nhà phát triển xem xét đơn vị nào trong mã mà họ cần kiểm tra và cách thực thi tất cả chức năng liên quan của từng đơn vị để kiểm tra nó một cách hiệu quả.
• Viết các trường hợp kiểm thử và tập lệnh: nhà phát triển viết mã kiểm thử đơn vị và chuẩn bị các tập lệnh để thực thi mã.
• Thực hiện unit testing: kiểm thử đơn vị chạy và hiển thị cách hoạt động của mã đối với từng trường hợp kiểm thử.
• Phân tích kết quả: nhà phát triển có thể xác định lỗi hoặc sự cố trong mã và khắc phục chúng.

Phát triển dựa trên thử nghiệm (TDD) là một cách tiếp cận phổ biến để thử nghiệm đơn vị. Nó yêu cầu nhà phát triển phải tạo bài unit testing trước khi mã ứng dụng thực sự tồn tại. Đương nhiên, thử nghiệm ban đầu đó sẽ thất bại. Sau đó, nhà phát triển sẽ thêm chức năng liên quan vào ứng dụng cho đến khi vượt qua bài kiểm tra. TDD thường mang lại một cơ sở mã nhất quán, chất lượng cao.

Lợi ích của unit testing

Ưu điểm của unit testing bao gồm:

• Phát hiện sớm các vấn đề trong chu kỳ phát triển: giúp xác định các lỗi và sự cố ở giai đoạn đầu của chu kỳ phát triển phần mềm. Việc phát hiện sớm này rất quan trọng vì nó cho phép giải quyết các vấn đề trước khi chúng leo thang thành các vấn đề phức tạp hơn trong các giai đoạn phát triển sau này.
• Giảm chi phí: bằng cách phát hiện lỗi sớm, unit testing có thể giảm đáng kể chi phí sửa lỗi so với việc sửa lỗi trong các giai đoạn phát triển sau.
• Thúc đẩy sự phát triển dựa trên thử nghiệm: cách tiếp cận này đảm bảo rằng cơ sở mã được thiết kế để vượt qua các bài kiểm tra làm mã có cấu trúc tốt hơn và dễ bảo trì hơn.
• Kích hoạt tính năng tái cấu trúc mã: cung cấp một mạng lưới an toàn cho phép các nhà phát triển tái cấu trúc mã một cách toàn diện, đảm bảo mọi thay đổi có thể được kiểm tra nhanh chóng để đảm bảo chúng không phá vỡ chức năng hiện có sẽ khuyến khích việc cải thiện và tối ưu hóa mã mà không sợ gây ra lỗi.
• Phát hiện các thay đổi phá vỡ hợp đồng thiết kế: giúp xác định các thay đổi trong mã có thể vi phạm thiết kế hoặc hợp đồng dự định của hệ thống.
• Giảm sự không chắc chắn: các nhà phát triển có được niềm tin vào chất lượng và chức năng của mã của họ, giảm thiểu sự phỏng đoán và không chắc chắn.

Sự khác biệt giữa unit testing với các loại kiểm thử khác như thế nào?

Unit testing so với integration testing (kiểm thử tích hợp)

Unit testing kiểm tra từng đoạn mã, trong khi kiểm thử tích hợp kiểm tra các mô-đun mã để hiểu cách chúng hoạt động riêng lẻ và tương tác với nhau. Các bài unit testing rất nhanh và dễ chạy vì chúng “mô phỏng” các phần phụ thuộc bên ngoài.

Kiểm thử tích hợp phức tạp hơn và cần nhiều tài nguyên hơn để chạy vì chúng phải xem xét cả các phần phụ thuộc bên trong và bên ngoài (các phần phụ thuộc “thực”).

Unit testing so với functionality testing (kiểm thử chức năng)

Unit testing được thiết kế để kiểm tra các đơn vị mã riêng lẻ. Chúng được tạo nhanh chóng và dễ dàng, đồng thời giúp tìm và sửa lỗi sớm trong chu kỳ phát triển. Chúng thường được chạy cùng với mọi bản dựng phần mềm. Tuy nhiên, chúng không thể thay thế cho việc kiểm thử chức năng vì chúng không kiểm tra ứng dụng từ đầu đến cuối.

Kiểm thử chức năng nhằm mục đích kiểm tra chức năng của toàn bộ ứng dụng. Việc tạo này tốn thời gian và yêu cầu tài nguyên máy tính đáng kể để chạy nhưng rất hữu ích để kiểm tra toàn bộ luồng ứng dụng. Kiểm thử chức năng là một phần thiết yếu của bộ kiểm thử tự động, nhưng thường được sử dụng sau này trong vòng đời phát triển và chạy ít thường xuyên hơn kiểm thử đơn vị.

Unit testing và regression testing (kiểm thử hồi quy)

Unit testing được các nhà phát triển sử dụng để xác minh chức năng của các thành phần khác nhau trong mã. Điều này đảm bảo rằng tất cả các biến, hàm và đối tượng đều hoạt động như mong đợi.

Kiểm thử hồi quy chủ yếu được sử dụng sau khi lập trình viên đã hoàn thành một tính năng nhất định. Kiểm thử hồi quy có thể bao gồm một số loại thử nghiệm. Là một phần của bộ kiểm thử hồi quy, nhà phát triển có thể chạy thử nghiệm đơn vị để xác minh rằng các tính năng và biến riêng lẻ hoạt động như mong đợi ngay cả sau khi thay đổi.

Một số kỹ thuật unit testing

Kiểm tra đơn vị kết cấu

Kiểm thử cấu trúc là một kỹ thuật kiểm thử hộp trắng trong đó nhà phát triển thiết kế các trường hợp kiểm thử dựa trên cấu trúc bên trong của mã, theo cách tiếp cận hộp trắng. Cách tiếp cận này yêu cầu xác định tất cả các đường dẫn có thể thông qua mã.

Các kỹ thuật kiểm tra cấu trúc chính bao gồm:

• Kiểm tra câu lệnh, nhánh và đường dẫn: mỗi câu lệnh, nhánh hoặc đường dẫn trong một chương trình được thực thi bằng một bài kiểm tra ít nhất một lần.
• Thử nghiệm có điều kiện: cho phép nhà phát triển xác định có chọn lọc đường dẫn được thực hiện bởi thử nghiệm, bằng cách thực thi mã dựa trên so sánh giá trị.
• Kiểm tra biểu thức: kiểm tra ứng dụng dựa trên các giá trị khác nhau của biểu thức chính quy.

Kiểm tra đơn vị chức năng

Kiểm thử đơn vị chức năng là một kỹ thuật kiểm thử hộp đen để kiểm tra chức năng của một thành phần ứng dụng.

Các kỹ thuật chức năng chính bao gồm:

• Kiểm tra miền đầu vào: kiểm tra kích thước và loại đối tượng đầu vào và so sánh đối tượng với các lớp tương đương.
• Phân tích giá trị biên: các bài kiểm tra được thiết kế để kiểm tra xem phần mềm có phản hồi chính xác với các đầu vào vượt quá giá trị biên hay không.
• Kiểm tra cú pháp: kiểm tra xem phần mềm có diễn giải chính xác cú pháp đầu vào hay không.

Kỹ thuật dựa trên lỗi

Các bài kiểm tra đơn vị dựa trên lỗi nên được xây dựng bởi các nhà phát triển đã thiết kế mã ban đầu. Các kỹ thuật bao gồm:

• Tạo lỗi: đưa các lỗi đã biết vào mã và kiểm tra cho đến khi tìm thấy chúng.
• Kiểm tra đột biến: thay đổi các câu lệnh nhất định trong mã nguồn để xem liệu mã kiểm tra có thể phát hiện lỗi hay không. Việc chạy thử nghiệm đột biến rất tốn kém, đặc biệt là trong các ứng dụng rất lớn.
• Dữ liệu kiểm thử lịch sử: sử dụng thông tin lịch sử từ các lần thực hiện trường hợp kiểm thử trước đó để tính toán mức độ ưu tiên của từng trường hợp kiểm thử.

Kết luận

Unit testing là một kỹ thuật thiết yếu cho mọi nhà phát triển phần mềm. Bằng cách áp dụng unit testing một cách hiệu quả, các coder có thể nâng cao chất lượng phần mềm và đảm bảo sự thành công cho dự án của mình.

>> Xem thêm: Lập trình nhúng là gì? Kỹ năng cần có của một kỹ sư lập trình nhúng