单元测试

概念：单元测试又称模块测试，属于白盒测试，为最小的测试单位（模块或函数），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。

模块分为程序模块和功能模块，其中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。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。

测试内容：模块接口、局部数据、边界条件、独立路径和出错处理。

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：

1.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；

2.所测模块调用子模块时，输入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；

3.是否修改了只做输入用的形式参数；

4.输出给标准函数的参数在个数、属性、顺序上是否匹配；

5.全局变量的定义在各模块中是否一致；

6.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：

1.检查不正确或不一致的数据类型说明；

2.使用尚未赋值或尚未初始化的变量；

3.错误的初始值或错误的默认值；

4.变量名拼写错误或书写错误；

5.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：

1.运算的优先次序不正确或误解了运算的优先次序；

2.运算的方式错误（运算的对象彼此在类型上不相容）；

3.算法错误；

4.初始化不正确；

5.运算精度不够；

6.表达式的符号表示不正确等。

 常见的比较和控制流错误有：

1.不同数据类型的比较；

2.不正确的逻辑运算符或优先次序；

3.因浮点运算精度问题而造成的两值比较不等；

4.关系表达式中不正确的变量和比较符；

5.“差1错”，即不正确地多循环或少循环一次；

6.错误的或不可能的循环终止条件；

7.当遇到发散的迭代时不能终止循环；

8.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：

1.出错的描述难以理解；

2.出错的描述不足以对错误定位和确定出错的原因；

3.显示的错误与实际的错误不符；

4.对错误条件的处理不正确；

5.在对错误进行处理之前，错误条件已经引起系统的干预；

6.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：

1.在n次循环的第0次、1次、n次是否有错误；

2.运算或判断中取最大最小值时是否有错误；

3.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；

单元测试不但保证局部代码的质量，同时使开发过程自然而然地变得"敏捷"。单元测试对项目或产品的整个生命周期都具有积极的影响：

对需求分析、设计的影响：自动回归测试可以发现代码修改所引入的错误，使开发过程可以适应频繁变化的需求，减轻需求分析和架构设计的压力，轻松实现螺旋式的开发过程。

对后期测试的影响：由于代码错误已很少，大幅减少集成测试和系统测试的成本，自动回归测试也使修正错误的成本大量降低。对维护、升级的影响：高质量的产品大量降低维护费用，另一方面，升级相当于需求的增加或变化，自动回归测试也会产生重要的作用。实施或改进单元测试，是低投入、高效益的技术进步，将极大地提升软件企业和软件产品的竞争力。