使用测试优先方法开发用户界面.doc

1、使用测试优先方法开发用户界面关键字：测试优先 测试驱动开发 Mock Objects CppUnit1、概述测试优先是测试驱动开发(Test-Driven Development, TDD)的核心思想，它要求在编写产品代码前先编写基于产品代码的测试代码。在测试驱动开发的单元测试中，对GUI应用实施自动测试应该是测试驱动开发的软肋之一。由于界面的操作是有由人来完成的，所以要想在GUI中完成单元自动测试是有一定难度的。Kent Beck在它的测试驱动开发中就曾提到过这个问题。本文将通过一个例子来讲解在测试驱动开发中如何针对GUI进行单元测试。这个例子是David Astels著的测试驱动开发实用指

2、南(影印版)中一个关于影片列表管理的例子。该书中文版即将在国内出版。书中讨论并介绍了开发这个例子的多种方法。笔者将介绍其中的一种，并且为了方便使用C+的朋友的学习，书中的代码我用C+写了一遍，类名和变量名尽量和原书保持一致，以方便阅读该书的C+读者。在此也要感谢David Astels给我们带来如此精彩的一本书。本文叙述背景为：CppUnit1.9.0, Visual C+ 6.0, Windows2000 pro。文中叙述有误之处，敬请批评指正。如果读者对CppUnit还没有一定的了解，可以先参考笔者的另一篇文章CppUnit测试框架入门。2、需求分析对于这个影片管理的应用，我们主要实现增加

3、、删除和显示影片列表的功能。基于这些需求，我们可以画一张GUI草图，如图1： 图1界面的控件主要有：一个显示所有影片的列表listbox控件，一个填写新的影片名的edit控件,一个增加button控件，一个删除button控件。由此，我们的开发目标就十分的明确了。3、编写UI测试代码这部分的UI测试代码主要是测试各个控件是否正确生成并且是可见的，以及测试一些控件的label文字是否正确。我们从TestCase继承一个类TestWidgets用于测试窗口，并添加四个测试，分别测试listbox、edit、add button、delete button。class TestWidgets : p

4、ublic CppUnit:TestCase CPPUNIT_TEST_SUITE(TestWidgets); CPPUNIT_TEST(testList); CPPUNIT_TEST(testField); CPPUNIT_TEST(testAddButton); CPPUNIT_TEST(testDeleteButton); CPPUNIT_TEST_SUITE_END();public: TestWidgets(); virtual TestWidgets();public: virtual void setUp(); virtual void tearDown(); void test

5、List(); void testField(); void testAddButton(); void testDeleteButton();private: MovieListWindow* m_pWindow;其中,MovieListWindow是一个窗口类。我们来看看其中的一个测试，请看代码中的注释。void TestWidgets:testAddButton() /得到btn指针 CButton* pAddButton = m_pWindow-GetAddButton(); /检查是否生成btn CPPUNIT_ASSERT(pAddButton-m_hWnd); /检查btn是否可

6、见 CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(TRUE, :IsWindowVisible(pAddButton-m_hWnd); CString strText; pAddButton-GetWindowText(strText); CString strExpect = Add; /检查btn的Label文字是否正确 CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(strExpect, strText);编译测试代码，编译器会给我们一些出错信息。这要求我们必须马上编写产品代码以让编译通过。首先第一个要实现的产品代码就是MovieListWindow窗口类。 class AFX_EXT_CLASS

7、 MovieListWindow : public CDialogpublic: MovieListWindow(CWnd* pParent = NULL); / standard constructor CListBox* GetMovieListBox()return &m_MovieListBox; CEdit* GetMovieField()return &m_MovieField; CButton* GetAddButton()return &m_AddBtn; CButton* GetDeleteButton()return &m_DeleteBtn; void Init(); /

8、 Dialog Data /AFX_DATA(MovieListWindow) enum IDD = IDD_MOVIELISTDLG ; CButton m_AddBtn; CButton m_DeleteBtn; CEdit m_MovieField; CListBox m_MovieListBox; /AFX_DATA / Overrides / ClassWizard generated virtual function overrides /AFX_VIRTUAL(MovieListWindow) protected: virtual void DoDataExchange(CDat

9、aExchange* pDX); / DDX/DDV support /AFX_VIRTUAL / Implementation protected: / Generated message map functions /AFX_MSG(MovieListWindow) /AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP();在MovieListWindow窗口类中我们实现了需要的控件以及针对这些控件的一些方法，如GetMovieListBox()等，本文在此不做详述。编译测试代码和产品代码，检查是否通过。如未通过则继续检查产品代码以使编译和测试通过。 4、编写控件行为测试代码 接下来应

10、该是编写点击add button和delete button的测试代码了。同样,我们从TestCase继承出TestOperation：class TestOperation : public CppUnit:TestCase CPPUNIT_TEST_SUITE(TestOperation); CPPUNIT_TEST(testMovieList); CPPUNIT_TEST(testAdd); CPPUNIT_TEST(testDelete); CPPUNIT_TEST_SUITE_END();public: void testMovieList(); void testAdd(); vo

11、id testDelete();public: void setUp(); void tearDown(); TestOperation(); virtual TestOperation();private: static CString LOST_IN_SPACE; CStringArray m_MovieNames; MovieListWindow* m_pWindow; MovieListEditor* m_pEditor;你会发现，在TestOperation类中出现了一个成员变量MovieListEditor* m_pEditor。类MovieListEditor是一个用来保存影片数

12、据以及对影片数据进行增加 ，删除操作的管理类。后面我们会给出它的实现。看看setUp()做了什么：void TestOperation:setUp() /创建一个MovieListEditor实例 m_pEditor = new MovieListEditor(); m_MovieNames.RemoveAll(); /将MovieListEditor中的影片列表拷贝到m_MovieNames,为后面测试作准备 for(int n=0; nGetMovies()-GetSize(); n+) m_MovieNames.Add(m_pEditor-GetMovies()-GetAt(n); 我们

13、来看看添加影片的测试，请看代码注释：void TestOperation:testAdd() /拷贝一份movie list CStringArray MovieNamesWithAddition; for(int n=0; nInit(); /填写新的影片的名称 CEdit* pEdit = pWindow-GetMovieField(); pEdit-SetWindowText(LOST_IN_SPACE); /点击add btn CButton* pBtn = pWindow-GetAddButton(); :SendMessage(pBtn-m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0

14、); /检查列表控件中是否已加入新的影片 CListBox* pListBox = pWindow-GetMovieListBox(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox-GetCount(); /检查列表控件中影片名是否正确 CString strNewMovieName; pListBox-GetText(pListBox-GetCount()-1, strNewMovieName); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, strNewMovieName); /销

15、毁窗口 pWindow-DestroyWindow(); delete pWindow; pWindow = NULL;编译后会有出错信息，主要的错误有：a)、我们把m_pEditor保存在MovieListWindow中了，这需要我们修改原来的MovieListWindow的构造函数。 b)、没有MovieListEditor类。MovieListEditor的实现如下：class AFX_EXT_CLASS MovieListEditor public: MovieListEditor(); virtual MovieListEditor();public: virtual CString

16、Array* GetMovies()return &m_arMovieList; virtual void Add(CString strMovie)m_arMovieList.Add(strMovie); virtual void Delete(int nIndex)m_arMovieList.RemoveAt(nIndex);private: CStringArray m_arMovieList;再次编译,已经通过.运行测试,发现在：CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox-GetCount();测试通不

17、过。检查后知道原因是，我们在测试代码里：:SendMessage(pBtn-m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0);给add button发送了点击按钮的消息，但是在MovieListWindow 窗口中我们没有加入消息的响应函数，因此测试没有通过。赶紧添加消息响应函数。void MovieListWindow:OnClickAddButton() UpdateData(); CString strNewMovieName; m_MovieField.GetWindowText(strNewMovieName); if( != strNewMovieName) m_pEditor-Ad

18、d(strNewMovieName); m_MovieListBox.AddString(strNewMovieName); 编译、测试、通过。 5、Mock Objects 在删除操作的单元测试中，我们遇到的一个问题是，影片列表的数据应该是保存在一个文本文件或者数据库当中的，如果我们编写的测试依赖于这些实际的文件或数据库，那么我们的测试就会受制于这些外部的资源。一旦文件或者数据库里的数据发生变化，必然会波及到我们的测试代码，从而产生错误的测试信息。前面的MovieListEditor中我们没有加入一些初始化的数据,在测试删除操作时会遇到一些问题 。这里，我们引入Mock Objects。Mo

19、ck Objects用来模拟外部复杂的资源（如数据库，网络连接等），使UI可以测试那些依赖于这些复杂外界资源的模块。例如在测试一个跟数据库有关系的模块时，我们并不一定要建立一个真实的数据库连接，而只需建立一个Mock Objects就可以了。测试所需的数据都存在于这个Mock Objects。可以说，Mock Objects为我们提供了一个轻量级的、可控制的、高效的模型。在本例中，影片的增加、删除都会跟文件或数据库操作发生关系。这时我们就可以利用Mock Objects来隔离测试代码与文件或数据库。使用Mock Objects一般有以下几个步骤：a)、定义一个外部资源的接口.(这个接口一般是可

20、以在重构过程中提炼出来的)。b)、定义一个Mock Objects，从外部资源的接口继承下来，实现外部资源的接口。c)、创建一个Mock Objects，并设置它的内部期望值。d)、把创建的这个Mock Objects传递给需要测试的模块进行操作。e)、操作完毕后将Mock Objects内部的状态与期待状态比较。 现在我们就根据这个步骤来实现本例子中的Mock Objects.通过对前面的代码进行重构,我们可以提炼出一个接口MovieListEditor：class AFX_EXT_CLASS MovieListEditor public:MovieListEditor();virtual

21、MovieListEditor();public:virtual CStringArray* GetMovies()=0;virtual void Add(CString strMovie)=0;virtual void Delete(int nIndex)=0;请注意它和前面我们定义的MovieListEditor的不同。接下来，我们应该定义一个Mock Objects，当然它是从MovieListEditor继承下来的：class mockEditor : public MovieListEditorpublic: mockEditor(); virtual mockEditor();pu

22、blic: virtual CStringArray* GetMovies()return &m_arMovieList; virtual void Add(CString strMovie)m_arMovieList.Add(strMovie); virtual void Delete(int nIndex)m_arMovieList.RemoveAt(nIndex);private: CStringArray m_arMovieList;然后给这个Mock Objects设置初识值，我们选择在它的构造函数里进行。mockEditor:mockEditor() m_arMovieList.A

23、dd(Star Wars); m_arMovieList.Add(Star Trek); m_arMovieList.Add(Stargate);我们添加了三个影片用于测试。接着，应该把这个MockObjects的一个实例传递给需要测试的模块。这里就是我们要测试的UI(MovieListWindow)。m_pEditor = new mockEditor(); MovieListWindow *pWindow = new MovieListWindow(m_pEditor);最后我们来看看经过修改后的新的测试添加影片的方法：void TestOperation:testAdd() /拷贝一份m

24、ovie list CStringArray MovieNamesWithAddition; for(int n=0; nInit(); /填写新的影片的名称 CEdit* pEdit = pWindow-GetMovieField(); pEdit-SetWindowText(LOST_IN_SPACE); /点击add btn CButton* pBtn = pWindow-GetAddButton(); :SendMessage(pBtn-m_hWnd, BM_CLICK, 0, 0); /检查列表控件中是否已加入新的影片 CListBox* pListBox = pWindow-Get

25、MovieListBox(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), pListBox-GetCount(); /将Mock Objects的内部数据和期望值进行比较 CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(MovieNamesWithAddition.GetSize(), m_pEditor-GetMovies()-GetSize(); /检查列表控件中影片名是否正确 CString strNewMovieName; pListBox-GetText(pListBox-GetCount()-1, strNewMovie

26、Name); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, strNewMovieName); /将Mock Objects的内部数据和期望值进行比较 int nIndex = m_pEditor-GetMovies()-GetSize(); CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(LOST_IN_SPACE, m_pEditor-GetMovies()-GetAt(nIndex-1); /销毁窗口 pWindow-DestroyWindow(); delete pWindow; pWindow = NULL;请注意，这里测试的数据都是mockEditor里的，而且在UI进行添加操作后，还将mockEditor内部的状态与期待状态做了比较。CPPUNIT_ASSERT_E