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Aperçu
Les tests unitaires vérifient le fonctionnement de chaque composant afin de garantir le bon fonctionnement de chaque unité de code. Automatisez les tests unitaires pour garantir la fiabilité, la sécurité et l'efficacité du flux de travail du code. Exécutez des tests unitaires en continu à chaque build pour un retour rapide sur les modifications du code.
Qu'est-ce que le test unitaire?
Tests unitaires Il s'agit de la pratique consistant à créer des tests courts et rapides pour des méthodes logicielles individuelles afin de vérifier la fonctionnalité du code et sa conformité aux normes de sécurité. Il s'agit d'une forme de test en boîte blanche dans laquelle les cas de test reposent sur la connaissance de la structure interne. Les testeurs choisissent des entrées pour explorer des chemins particuliers et déterminer la sortie appropriée.
L'objectif des tests unitaires est d'examiner les fonctions ou méthodes individuelles et de vérifier leur fonctionnalité, garantissant ainsi le comportement attendu. La portée exacte d'une unité peut être sujette à controverse, mais en règle générale, une unité doit contenir le moins de code possible pour effectuer une tâche autonome, par exemple une méthode ou une opération unique.
Il existe de bonnes raisons de limiter la portée des tests unitaires. Si un test construit intègre plusieurs aspects d'un projet, l'accent est mis non plus sur la fonctionnalité d'une seule méthode, mais sur l'interaction entre les différentes parties du code. Si ce test de portée plus large échoue, la cause de l'échec est beaucoup plus difficile à déterminer. L'échec se situe-t-il dans l'unité testée ou dans les dépendances associées à cette méthode ?
Comment fonctionnent les tests unitaires ?
Les tests unitaires consistent à isoler des fonctions et/ou des procédures de code dans un fichier source afin de tester individuellement la sécurité et la robustesse de ces petites unités de code. Pour isoler des fonctions ou des unités de code, les développeurs et les testeurs effectuent des simulations (stubbing et mocking).
Coups de poing et moqueries
Les équipes peuvent créer des environnements de test contrôlés à l’aide de techniques de stubbing et de mocking pour simuler le comportement des objets et des fonctions.
Les stubs se concentrent sur le résultat. Ils fournissent des réponses prédéfinies aux appels. Ils garantissent qu'un test ne dépend pas de services externes ni d'un comportement imprévisible.
Un stub peut simuler le comportement d'un code existant ou remplacer temporairement du code à développer. Les utilisateurs peuvent surveiller l'exécution du stub afin de vérifier son exécution par rapport à certaines attentes, comme le nombre d'appels à un stub donné ou la séquence de ces appels. Les utilisateurs doivent définir les attentes dans les cas de test, puis les vérifier une fois l'exécution terminée.
Les simulations se concentrent sur le comportement. Elles enregistrent et valident les interactions entre les objets de la base de données. Elles vérifient les interactions avec les dépendances, comme le nombre d'appels d'une méthode, avec quels arguments et dans quel ordre.
Les fonctions ou unités incluent généralement des entrées de différents types (caractère, entier, pointeurs). Les valeurs peuvent différer pour chacune d'elles lors de l'appel à l'unité.
Tester l'unité de code
Pour tester l'unité de code, les utilisateurs manipulent ses valeurs d'entrée afin de garantir un fonctionnement correct avec des valeurs valides. Cependant, l'unité doit garantir sa robustesse. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser des valeurs en dehors des plages attendues, y compris des valeurs nulles. Cela permet d'éliminer les défauts suivants :
- Violations d'accès à la mémoire
- Scénarios de division par zéro
- Conditions de débordement de pile
- Autres erreurs de sécurité, de sûreté et de fiabilité
Lors de l'exécution des tests unitaires, les valeurs de sortie peuvent être collectées et inspectées pour en vérifier l'exactitude, et des rapports peuvent être stockés à des fins d'audit ou de conformité. De nombreuses équipes de développement intègrent également une couverture de code structurelle pour exposer le code non testé.
Savoir que chaque unité de code a été testée et est fiable élimine les risques et garantit la livraison d'une application de qualité. Pour les applications critiques pour la sécurité, une couverture de code à 100 % est généralement appliquée.
Types de tests unitaires
Les équipes logicielles effectuent trois types de tests unitaires.
Tests unitaires manuels
Les développeurs ou les ingénieurs de test écrivent du code de test pour vérifier l'exactitude d'une fonction ou d'une unité de code.
Tests unitaires automatisés
Les développeurs peuvent s'appuyer sur une interface graphique et un framework de test pour simplifier la création de tests unitaires, la gestion des tests et la réutilisation de centaines à des milliers de tests unitaires pour les tests de régression.
Tests unitaires en direct pilotés par l'IA
Une action en un clic crée, met à l'échelle et maintient des tests unitaires. Les tests unitaires activés par l'IA réduisent considérablement le temps et les efforts nécessaires pour créer une suite complète et significative de cas de test unitaire.
Avantages des tests unitaires
- Identifie les problèmes de qualité : les défauts de sûreté, de sécurité et de fiabilité.
- S'assure que les exigences fonctionnelles sont satisfaites.
- Aide à satisfaire la couverture du code structurel.
- Les tests unitaires sont réutilisés pour débusquer les régressions de code.
- Répond aux exigences de conformité.
- Simplifie le processus de débogage.
- Fournit des métriques d'application sur la santé et les points chauds.
Inconvénients des tests unitaires
- Ne détecte pas tous les défauts de l'application.
- Pas très adapté aux tests d'interface graphique.
- Les tests unitaires manuels sont chronophages et laborieux.
- La gestion de centaines de tests unitaires est difficile sans automatisation.
Pourquoi les tests unitaires sont-ils importants dans les tests logiciels ?
Les tests unitaires sont importants car ils permettent d'identifier les régressions dès les premières étapes du développement logiciel, là où leur correction est la plus économique et la moins contraignante. Les tests unitaires sont de petite taille. Chaque cas de test teste une petite étendue de code, ce qui permet d'identifier facilement et rapidement le problème en cas d'échec des tests.
Les tests unitaires sont-ils une méthode ou une technique de test ?
Les tests unitaires sont plus qu'une simple technique de test. Il s'agit d'une méthode de test pour tester des unités individuelles de code source qui fournit un excellent moyen de démontrer le comportement correct du logiciel.
Les tests unitaires utilisent des simulations et des stubs pour s'isoler des dépendances externes, ce qui simplifie et accélère leur exécution et permet de fournir rapidement des retours à l'équipe. De plus, cela facilite l'automatisation complète de l'exécution des tests unitaires dans une version intégrée.
Il y a aussi des avantages moins évidents à une pratique de test unitaire. Les développeurs qui testent de manière proactive les unités tout en écrivant du code se donnent la perspective de regarder le code qu'ils ont écrit sous un angle différent. Essentiellement, l'acte de test unitaire peut être comme une révision de code supplémentaire pour s'assurer que le code a été écrit correctement et de manière robuste la première fois.
Les développeurs qui réfléchissent à la façon dont l'interface de leur code sera utilisée par d'autres composants, puis écrivent des tests unitaires pour ces scénarios, sont moins susceptibles d'ignorer les chemins malheureux qui pourraient être exposés dans les étapes ultérieures des tests logiciels, ou pire, en production.
Une étude réputée de Capers Jones sur l'économie de la qualité logicielle montre que plus un défaut est détecté tôt dans le cycle de développement, moins sa correction est coûteuse, ce qui contraste fortement avec l'augmentation exponentielle des coûts liés à la détection des défauts plus tard dans le cycle. Par conséquent, investir dans une suite robuste de tests unitaires de régression offre un retour sur investissement.
Le retour sur investissement des tests unitaires peut également être ressenti par la réduction des retouches résultant de la mise en œuvre correcte des exigences du premier coup.
Automatisation des tests unitaires
Des solutions de tests unitaires automatisés sont utilisées dans le développement de logiciels pour garantir efficacement la sûreté, la sécurité et la fiabilité du code. En créant et en générant rapidement des scénarios de tests unitaires robustes, vous pouvez garantir la qualité du code grâce à l'exécution de scénarios de test dans n'importe quel environnement cible multiplateforme, hôte, virtuel ou matériel. Les fonctionnalités de tests unitaires incluent :
- Génération de tests unitaires infusés par l'IA
- Analyse de couverture de code multimétrique (instruction, ligne, branche, bloc, appel, décision, condition unique et MC/DC)
- Un puissant cadre de stub et de simulation
- Exécution multiplateforme automatisée
Les tests unitaires font partie intégrante du développement logiciel. Les outils de test automatisés, comme ceux utilisés dans les tests de systèmes, sont très utiles pour les développeurs et toute personne qui exécute du code.
Dans les environnements de développement embarqués, où les systèmes matériels et logiciels doivent fonctionner en synchronisation et se conformer à des normes de sécurité fonctionnelle rigoureuses, les tests unitaires sont extrêmement utiles.
Le cadre de tests unitaires automatisés fournit rapidement des suites de tests de régression robustes. Ceci est essentiel plus tard dans le cycle de vie lorsque des mises à jour logicielles, des correctifs ou de nouvelles exigences sont mis en œuvre.
En optimisant les tests unitaires et de régression grâce à l'automatisation, les équipes gagnent du temps et bénéficient d'une meilleure couverture.
Les avantages de la mise en œuvre des tests unitaires
Les tests unitaires offrent aux équipes de développement plusieurs avantages.
Isoler le code testé
Isolez l'unité à tester à l'aide d'un cadre de simulation ou de stub automatisé afin de limiter la portée des tests et de cibler l'unité testée. Les avantages incluent 1) Un code de test plus simple, plus facile à créer, à maintenir, à comprendre et à déboguer. 2) Exécutez des cas de test plus simplement et plus rapidement. 3) Encourage les développeurs à réfléchir aux chemins logiques à travers le code et au comportement attendu.
Rétroaction rapide grâce à l'intégration continue
L'automatisation de l'exécution des tests unitaires dans les builds CI permet aux développeurs de recevoir des commentaires rapides sur les modifications de code susceptibles d'avoir un impact sur la fiabilité et la fonctionnalité de l'application. L'analyse d'impact des tests est un accélérateur qui utilise la couverture de code pour exécuter efficacement la suite optimale de cas de test qui vérifient les modifications de code avant la validation ou la fusion.
Automatisez la conformité des applications critiques pour la sûreté et la sécurité
Passez moins de temps à répondre aux exigences de l'industrie grâce à l'automatisation des tests unitaires pour un code sûr, sécurisé et fiable. Recherchez des solutions certifiées TÜV SÜD pour les normes automobiles ISO 26262, les normes ferroviaires EN 50128 et la sécurité fonctionnelle IEC 61508 pour tous les niveaux ASIL et SIL. Les kits de qualification d'outils pour DO-178B/C sont également intéressants à rechercher.
Obtenez une couverture de 100 % du code structurel
Outils de tests unitaires aidez les équipes qui développent des applications d'entreprise et embarquées en testant minutieusement le code et en atteignant les tests et les objectifs de couverture du code. Pour le développement critique en matière de sécurité, les outils de tests unitaires prennent en compte tous les types de couverture, depuis les instructions et les branches jusqu'aux MC/DC et au code objet.
Génération automatisée de cas de test unitaire
Obtenir un filet de sécurité robuste avec une couverture de code élevée en créant manuellement des tests unitaires est un processus long et fastidieux. L'automatisation des tests aide à simplifier la création d'autant de tests unitaires où les développeurs peuvent concentrer leur attention sur les tests de code complexe et combler les lacunes de couverture du code.
Les tests unitaires en direct pilotés par l'IA aident toute l'équipe
Grâce à l'assistance automatisée de l'IA, les meilleures pratiques de test unitaire sont plus accessibles à toute l'équipe. Cela permet aux testeurs unitaires novices de mieux comprendre comment écrire de bons tests unitaires. Il aide les testeurs unitaires experts à économiser du temps et des efforts en créant des tests significatifs, en fournissant des assertions valides qui testent la véritable fonctionnalité du code.
Bonnes pratiques de test unitaire
Obtenez le meilleur retour sur investissement de vos tests unitaires avec des pratiques éprouvées pour tester le code. Les programmeurs, qu'ils soient débutants ou expérimentés, peuvent facilement intégrer ces meilleures pratiques dans les tests basés sur les données pour améliorer les capacités du code de production testable.
Tests de conception pour la précision
Ne vous précipitez pas dans l'exécution des tests unitaires. Définissez une stratégie pour cibler le code et l'adapter à son évolution. Des tests efficaces minimisent le bruit et détectent les défauts de manière fiable, évitant ainsi les pannes causées par des unités non liées.
Par exemple, si la fonction que vous testez dépend d'une autre fonction, utilisez un stub et écrivez un test distinct ciblant la fonction dépendante. C'est d'une simplicité déconcertante, car vous devez également vous assurer que votre test se concentre sur les aspects importants de la fonction. Par exemple, si l'unité testée exécute des calculs, votre test doit s'assurer que l'unité calcule correctement. Ne soyez pas tenté d'inclure la cohérence des variables d'entrée : il s'agit d'un test distinct.
Posez-vous deux questions essentielles :
- Que signifie si le test est réussi ?
- Et s'il échoue ?
Si ces questions ne peuvent pas être répondues clairement, reconsidérez la conception du test.
Planifier et maintenir les tests
Réfléchissez à la manière de structurer les tests unitaires afin de pouvoir les maintenir et suivre l’évolution du code.
L'une des principales raisons de l'échec de l'exécution régulière des tests unitaires est leur déconnexion à mesure que le code évolue. C'est généralement le signe d'un manque de maintenance des tests. Négliger ou maintenir de manière irrégulière les suites de tests unitaires est souvent justifié par l'argument selon lequel la mise à jour des tests retarderait la progression de l'équipe. Cependant, un workflow qui maintient les tests en continu facilite la détection des problèmes réels à mesure que le code progresse.
Apprenez l'art de l'affirmation
Écrire des assertions est simple, mais à mesure que les suites de tests se développent, il est important de privilégier des assertions pertinentes et maintenables qui permettent d'identifier les défaillances sans générer de bruit. Les assertions doivent s'aligner sur la logique de l'application et tester la fonction en fonction des résultats escomptés, plutôt que d'être simplement techniquement correctes.
Simplifier les tests avec des conditions vrai/faux et utiliser des vérifications de plage plutôt que des équivalents améliore l'évolutivité et la maintenabilité. Enfin, assurez-vous que les tests fournissent des informations claires sur les défaillances afin d'aider les développeurs à résoudre les problèmes efficacement. Lorsque la personne examinant la défaillance dispose d'informations utiles, les chances que le problème soit étudié et résolu sont plus élevées.
Automatiser l'exécution des tests réguliers
Le moyen le plus simple de garantir l'exécution des tests unitaires est d'intégrer les tests automatisés à votre processus de développement. Ainsi, les développeurs ne sont jamais en mesure de décider s'ils doivent ou non exécuter un test.
Un autre avantage des tests est qu'ils préviennent les problèmes d'intégration. Si le code du développeur A réussit les tests unitaires locaux et celui du développeur B, un problème peut néanmoins survenir lors de la compilation du logiciel. Ces problèmes ne seront pas détectés si aucune politique de tests continus n'est mise en place pour vous aider à identifier et à corriger les problèmes d'intégration.
L’automatisation de vos tests signifie une intégration complète.
- Aucune intervention humaine ne devrait être nécessaire pour la saisie ou la révision.
- Les tests doivent être répétables de manière indépendante et cohérente.
- Les tests ne doivent pas avoir de dépendances.
- Les tests doivent pouvoir être exécutés encore et encore sur les configurations prises en charge.
Adopter une politique de tests unitaires
Les développeurs doivent prendre chaque jour des décisions de codage et de test qui vont au-delà du logiciel et impactent l'activité de l'entreprise. La clé pour minimiser les risques est d'aligner les activités de développement logiciel sur les objectifs commerciaux de l'entreprise. Les équipes peuvent y parvenir grâce à un développement piloté par les politiques, qui garantit que les développeurs livrent des logiciels conformes aux attentes de l'entreprise. Cela comprend :
- Définir clairement les attentes et les documenter dans des politiques compréhensibles.
- Former les ingénieurs sur les objectifs commerciaux qui sous-tendent ces politiques.
- Suivi du respect des politiques de manière automatisée et discrète.
- Associer des exigences non fonctionnelles à des mesures objectives telles que la performance, la sécurité, la sûreté et la fiabilité.
Comment démarrer avec les tests unitaires ?
Rédiger des tests unitaires significatifs est une compétence. Pour les équipes novices en matière de tests unitaires et les équipes expérimentées aux prises avec le coût du maintien d'une couverture de code élevée, la meilleure façon de commencer est d'intégrer des tests unitaires automatisés dans votre organisation. Les tests unitaires et de régression automatisés réduisent considérablement l'effort de création, de maintenance et d'exécution des tests.
Observer comment l'IA configure les stubs et les simulations pour isoler l'unité testée ou s'assurer que les assertions sont en place pour le comportement attendu, aide les équipes à créer des tests unitaires significatifs qui s'exécutent rapidement et fournissent le filet de sécurité pour modifier le code qu'ils recherchent.
Ensuite, établissez une ligne de base de couverture de code pour votre base de code. La couverture de code mesure la quantité de code utilisée par vos tests unitaires.
Tests unitaires pour Java
Les tests unitaires et de régression sont des bonnes pratiques essentielles pour les tests Java.
Les tests unitaires sont une forme de test en boîte blanche. Les cas de test reposent sur la connaissance de la structure interne. Le testeur choisit les entrées pour explorer des chemins particuliers et détermine la sortie appropriée. L'objectif des tests unitaires est d'examiner les composants individuels ou les fragments de méthodes et de classes afin de vérifier leur fonctionnalité et de garantir le comportement attendu.
Les tests de régression complètent les tests unitaires. Ils garantissent que le dernier correctif, amélioration ou patch n'a pas perturbé les fonctionnalités existantes en testant les modifications apportées au code. Les modifications du code sont inévitables, qu'il s'agisse de modifications du code existant ou d'ajouts de packages pour de nouvelles fonctionnalités. C'est dans ces modifications que réside le plus grand risque. C'est pourquoi les tests de régression sont une pratique obligatoire.
Explorer les bases de JUnit
JUnit est un framework de tests unitaires pour le langage de programmation Java et l'un des frameworks les plus couramment utilisés pour Java
Tests unitaires pour C/C++
Les tests unitaires sont essentiels pour démontrer le bon fonctionnement d'un logiciel embarqué. Ils vérifient la conception des modules et garantissent que chaque unité logicielle remplit sa fonction. Les exigences de sécurité exigent que les unités logicielles ne se comportent pas de manière inattendue et ne soient pas susceptibles d'être manipulées par des données d'entrée inattendues.
Les équipes effectuent des tests unitaires lors du développement des systèmes embarqués. L'équipe d'assurance qualité les effectue ensuite à nouveau.
Les tests de régression interviennent à la fin d'une itération, d'un jalon ou d'un sprint. À mesure que les équipes implémentent des mises à jour logicielles, des correctifs ou de nouvelles exigences, les tests de régression deviennent essentiels. Les suites de tests de régression garantissent que les fonctionnalités existantes ne sont pas affectées par les modifications.
Automatisation des tests unitaires
L'automatisation des tests pour les logiciels embarqués permet d'effectuer des tests unitaires plus rapidement et plus fréquemment. Mais ce défi est justifié.
- Le grand nombre de cas de test et leur maintenance à mesure que le code évolue
- La complexité du lancement et de l'observation des tests sur des cibles embarquées
- L'accès limité au matériel cible dont disposent les équipes logicielles
Les outils d'automatisation des tests unitaires, comme ceux de Parasoft ou d'autres comme GoogleTest, prennent universellement en charge un framework de test. Cela fournit l'infrastructure nécessaire pour exécuter des unités de code de manière isolée, tout en satisfaisant les dépendances via des stubs et en les reliant aux exigences.
Comment ça marche
Couverture de code satisfaisante grâce aux tests unitaires
La collecte et l'analyse des métriques de couverture de code sont un aspect important de la qualité des logiciels. Une fois que votre couverture de code de base est connue, les risques commerciaux liés aux fonctionnalités non testées peuvent être évalués pour que vous les atténuiez avec des tests supplémentaires.
Pour les projets de code hérités avec une couverture de code insuffisante, il est important d'équilibrer la vitesse de développement avec l'atténuation des risques. Ce sont des projets actifs actuellement en production, après tout.
Ici, il est important de mesurer la couverture globale du code et les analyses de couverture de code modifiée. La couverture modifiée vous indique la quantité de code couverte par vos tests unitaires entre une version de base et une version cible. Cela vous aide à vous concentrer sur la garantie que le code nouvellement écrit ou modifié a une couverture de code élevée, vous donnant ainsi une étape réalisable dans chaque sprint. Les analyses de couverture modifiées permettent aux équipes de tests Agile d'utiliser efficacement la couverture de code dans le processus.
FAQ - Foire Aux Questions
