《构建之法(第三版)》第二章
第二章:个人技术和流程
书本内容回顾
概述
一个团队需要一定的流程来管理开发活动,每个工程师在软件生命周期所做的工作也应该有一个流程,在这一章里会介绍PS(Personal Software Pro-cess,个人软件开发流程)。
单元测试
单元测试的作用:让自己负责的模块功能定义尽量明确,模块内部的改变不会影响其他模块,而且模块的质量能得到稳定的、量化的保证。
从书中例子可以看出创建单元测试函数的主要步骤是:
- 设置数据(一个假想的正确的E-mail地址)
- 使用被测试类型的功能(用E-mail地址来创建一个User类的实体)
- 比较实际结果和预期的结果(Assert.IsTrue(target != null);)
好的单元测试的标准
单元测试应该准确、快速地保证程序基本模块的正确性。下面是验证单元测试好坏的一系列标准:
- 单元测试应该在最基本的功能/参数上验证程序的正确性 。
单元测试应该测试程序中最基本的单元—如在C++/C#/Java中的类,在此基础上,可以测试一些系统中最基本的功能点(这些功能点由几个基本类组成)。从面向对象的设计原理出发,系统中最基本的功能点也应该由一个类及其方法来表现。单元测试要测试API中的每一个方法及每一个参数。 - 单元测试必须由最熟悉代码的人(程序的作者)来写 。
代码的作者最了解代码的目的、特点和实现的局限性。所以,写单元测试没有比作者更适合的人选了。最好是在设计的时候就写好单元测试,这样单元测试就能体现API的语义,如果没有单元测试,语义的准确性就不能得到保障,以后会产生歧义。 - 单元测试过后,机器状态保持不变 。
这样就可以不断地运行单元测试,如果单元测试创建了临时的文件或目录,应该在Teardown阶段删掉。如果单元测试在数据库中创建或修改了记录,那么也许要删除或恢复这些记录,或者每一个单元测试使用一个新的数据库,这样可以保证单元测试不受以前单元测试实例的干扰。 - 单元测试要快(一个测试的运行时间是几秒钟,而不是几分钟)。
快,才能保证效率。因为一个软件中有几十个基本模块(类),每个模块又有几个方法,基本上我们要求一个类的测试要在几秒钟内完成。如果软件有相互独立的几个层次,那么在测试组中可以分类,如数据库层次、网络通信层次、客户逻辑层次和用户界面层次,可以分类运行测试,比如只修改了“用户界面”的代码,则只需运行“用户界面”的单元测试。 - 单元测试应该产生可重复、一致的结果 。
如果单元测试的结果是错的,那一定是程序出了问题,而且这个错误一定是可以重复的,单元测试不能解决所有问题,不必期望它会发现所有的缺陷。 - 独立性—单元测试的运行/通过/失败不依赖于别的测试,可以人为构造数据,以保持单元测试的独立性 。
程序中的各个模块都是互相依赖的,否则它们就不会出现在一个程序中。一般情况下,单元测试中的模块可以直接引用其他的模块,并期待其他的模块能返回正确的结果。如果其他的模块很不稳定,或者其他模块运行比较费时(如进行网络操作),而且对于本模块的正确性并不起关键的作用,这时可以人为地构造数据,以保证单元测试的独立性。 - 单元测试应该覆盖所有代码路径 。
单元测试应覆盖所测单元的所有代码路径,包括错误处理路径。为了保证代码覆盖率,单元测试必须测试公开的和私有的函数/方法
注意:100%的代码覆盖率并不等同于100%的正确性!
代码覆盖率对于“应该写但是没有写的代码”无能为力。例如代码申请了内存或其他资源,但并没有释放。又如,代码中并没有处理错误情况。就像没有处理和文件、网络相关的一些异常情况,例如文件不存在、权限有问题,等等。 - 单元测试应该集成到自动测试的框架中 。
要把单元测试自动化,这样每个人都能随时、随地运行单元测试。团队一般是在每日构建之后运行单元测试的,这样单元测试的错误就能及时被发现并得到修改。 - 单元测试必须和产品代码一起保存和维护 。
单元测试必须和代码一起进行版本维护。如果不是这样,过了一阵,代码和单元测试就会出现不一致,程序员要花时间来确认哪些是程序出现的错误,哪些是由于单元测试滞后造成的错误。
回归测试
在单元测试的基础上,我们就能够建立关于这一模块的回归测试(Regression Test)。Regress 的英语定义是:return to a worse or less developed state,是倒退、退化、退步的意思。在软件项目中,如果一个模块或功能以前是正常工作的,但是在一个新的构建中出了问题,那么这个模块就出现了一个“退步”(Regression),从正常工作的稳定状态退化到不正常工作的不稳定状态。
回归测试的目的是:
- 验证新的代码的确改正了缺陷 。
- 同时要验证新的代码有没有破坏模块的现有功能,有没有Regression 。
效能分析工具
VSTS提供了方便的效能分析工具,让我们能很快地找到程序的效能瓶颈,从而能有的放矢,改进程序。
两种分析方法:
1.抽样(Sampling)
简单来说,抽样就是当程序运行时,Visual Studio时不时看一看这个程序运行在哪一个函数内,并记录下来。程序结束后,Visual Studio就会得出一个关于程序运行时间分布的大致印象。这种方法的优点是不需要改动程序,运行较快,可以很快找到瓶颈,但是不能得出精确的数据,也不能准确表示代码中的调用关系树(Call Tree)。
2.代码注入(Instrumentation)
另一方面,代码注入就是将检测的代码加入到每一个函数中,这样程序的一举一动都被记录在案,程序的各个效能数据都可以被精准地测量。这一方法的缺点是程序的运行时间会大大加长,还会产生很大的数据文件,也相应增加了数据分析的时间。同时,注入的代码也影响了程序真实的运行情况(这有点像量子物理学中的“测试的光线干扰了被测物体本身”的现象)。
个人开发流程
卡内基梅隆大学(CMU)的能力成熟度模型(CMM和CMMI),是用来衡量一个团队能力的一套模型。CMU的专家们针对软件工程师也有一套模型,叫 Personal Software Process(PSP),PSP和任何其他方法论一样,也不是一蹴而就的 。
PSP有如下的特点:
1.不局限于某一种软件技术(如编程语言),而是着眼于软件开发的流程,这样,开发不同应用的软件工程师可以互相比较。
2.不依赖于考试,而主要靠工程师自己收集数据,然后分析,提高。
3.在小型、初创的团队中,很难找到高质量的项目需求,这意味着给程序员的输入质量不高。在这种情况下,程序员的输出(程序/软件)往往质量也不高,然而这并不能全部由程序员负责。
4.PSP依赖于数据。
5.PSP的目的是记录工程师如何实现需求的效率,而不是记录顾客对产品的满意度。
总结
本章主要介绍了PSP,也就是个人软件开发流程,psp就像是一个计划表一样,可以很清晰的看到一个团队的工作流程,还可以通过不同时间的不同的psp进行计较,进而看到团队的提高,一个团队的水平!
中间还介绍了一些有关的需要了解掌握的知识,例如单元测试、回归测试、效能分析等,虽然看完了整个章节,但对书中一些调用实例并没有很好的理解,本书是基于C#语言的,还需要进行相关的学习!