單元測(cè)試方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及軟件測(cè)試，尤其涉及一種單元測(cè)試方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 單元測(cè)試是指對(duì)軟件程序中的最小可測(cè)試單元進(jìn)行檢查和驗(yàn)證，以檢驗(yàn)程序邏輯 的正確性，由此確保所編寫程序的代碼的行為是否與編程者期望的一致。單元測(cè)試是在軟 件開發(fā)過(guò)程中要進(jìn)行的最低級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)，軟件的一獨(dú)立單元將在與程序的其他部分相 隔離的情況下進(jìn)行測(cè)試。
[0003] 對(duì)于面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言(例如，C++)來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠渌峁┑某橄蠊δ芟鄬?duì)比較具 體，可以比較簡(jiǎn)單地通過(guò)一定的替換技術(shù)，將被測(cè)單元和其他目標(biāo)隔離開來(lái)，即除了被測(cè)單 元本身的邏輯保持不變，其他對(duì)象均可以是出于測(cè)試目的而構(gòu)造的偽對(duì)象，從而達(dá)到解除 被測(cè)單元和其他對(duì)象之間耦合的目的，例如JMock。
[0004] 但是，對(duì)于許多較為底層的面向過(guò)程的編程語(yǔ)言(例如，C語(yǔ)言)，或者一些基于解 釋器解釋執(zhí)行的腳本語(yǔ)言(例如，Bash Script)，在對(duì)它們所需要實(shí)現(xiàn)的邏輯功能編寫單元 測(cè)試用例的時(shí)候，缺乏簡(jiǎn)單有效的方法來(lái)解除被測(cè)單元與其它部分之間的耦合，使得編寫 單元測(cè)試用例的人員無(wú)法專注于被測(cè)邏輯的驗(yàn)證，而在解除耦合的方法上花費(fèi)了大量不必 要的精力。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)的解決方案主要有以下特點(diǎn)和缺陷。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)多采用二進(jìn)制插樁的方式進(jìn)行測(cè)試控制代碼的植入，或者依賴 于對(duì)于編譯后的二進(jìn)制文件的分析，例如，CN200510126499. 1、CN200710117969. 7、 CN200710121236. 0、CN200710129959· 5、CN201110380418. 6 ;或者依賴特定編程語(yǔ)言的特定 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其核心功能，例如CN02146712. 9、CN200510040422. 2。
[0007] 此類測(cè)試方案的問(wèn)題在于僅能針對(duì)特定的CPU體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有一定的局限 性，針對(duì)不同CPU體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)難度大，并且繁瑣；又或者僅能針對(duì)某一特定的編程語(yǔ)言、 或者具有類似特性的語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果程序語(yǔ)言不具備類似特性，那么就很難實(shí)現(xiàn)。而且， 對(duì)于解釋器解釋執(zhí)行的腳本語(yǔ)言，如果解釋器的技術(shù)沒(méi)有公開，此類測(cè)試技術(shù)也會(huì)變得一 籌吳展。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)常通過(guò)分析源代碼、自動(dòng)插入代碼修改其分支路徑的執(zhí)行，以覆蓋 所有程序的執(zhí)行分支。為了控制程序的分支執(zhí)行，代碼的自動(dòng)插入修改了被測(cè)單元 的原有分支執(zhí)行邏輯。例如，CN02146712.9、CN200510126499. 1、CN201110338915.X、 CN200710177534. 1。
[0009] 此類測(cè)試手段修改了被測(cè)函數(shù)的原有邏輯。具體而言，在被測(cè)單元原邏輯中的代 碼插入，其邏輯一致性無(wú)法得到保證一一即原函數(shù)邏輯和修改后的邏輯是否一致，已經(jīng)無(wú) 從論證了。因此就算測(cè)試通過(guò)，只能說(shuō)明被測(cè)程序單元中各條指令的可執(zhí)行性，但是其邏輯 正確性，特別是在多線程、存在競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中，無(wú)從驗(yàn)證。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)多采用和被測(cè)文件不一樣的編程語(yǔ)言來(lái)定義測(cè)試腳本，例如， CN02146712. 9、CN200510126499. 1、CN200710176970. 7。此類技術(shù)的問(wèn)題在于開發(fā)人員的學(xué) 習(xí)成本增加，無(wú)法利用現(xiàn)有編輯工具。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)也不足以應(yīng)對(duì)大規(guī)模單元測(cè)試的需求。對(duì)于大規(guī)模的單元測(cè)試用例的 撰寫，依然需要手工編寫大量樁函數(shù)來(lái)控制測(cè)試行為；或者因?yàn)榧夹g(shù)原因，就算編寫了樁函 數(shù)，在不修改代碼的情況下，也無(wú)法進(jìn)行插樁操作。
[0012] 而且，在實(shí)際工程實(shí)踐中，代碼重構(gòu)后如何保證程序的功能依然正確，也是非常重 要的一個(gè)課題。目前流行的開發(fā)方法中，對(duì)測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)（Test-Driven Development,TDD) 的需求也越來(lái)越高。但是某些現(xiàn)有技術(shù)的單元測(cè)試手段并不支持代碼重構(gòu)后的回歸測(cè)試， 或者測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)。
[0013] 例如，一些現(xiàn)有技術(shù)將已經(jīng)完成的程序作為輸入，以生成執(zhí)行其中每條語(yǔ)句的測(cè) 試用例。這類單元測(cè)試僅測(cè)試程序語(yǔ)句的可執(zhí)行性，對(duì)程序邏輯上的正確性不做驗(yàn)證。因 此，不支持重構(gòu)程序以后的回歸測(cè)試，以及測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)的模式，例如CN201110338915. X、 CN200710177534. 1。
[0014] 可見，現(xiàn)有技術(shù)的單元測(cè)試方案在針對(duì)面向過(guò)程編程測(cè)試的通用性上存在局限， 在程序邏輯正確性的測(cè)試上存在不足，無(wú)力應(yīng)對(duì)測(cè)試需求量大，測(cè)試覆蓋率要求高的測(cè)試， 而且無(wú)法用于代碼重構(gòu)后進(jìn)行的回歸測(cè)試、或者需要進(jìn)行測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)場(chǎng)合的單元測(cè)試。 因此，本發(fā)明亟需一種改進(jìn)的單元測(cè)試方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 以下給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡(jiǎn)要概述以提供對(duì)這些方面的基本理解。此概述不是 所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非 試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡(jiǎn)化形式給出一個(gè)或多個(gè)方面的一 些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于單元測(cè)試的方法，包括：向被測(cè)文件中的每 個(gè)單元注入用于測(cè)試目的的控制代碼；定義測(cè)試邏輯，測(cè)試邏輯包括控制邏輯和驗(yàn)證邏輯， 其中控制邏輯被登記在注冊(cè)表中；執(zhí)行被測(cè)文件測(cè)試，執(zhí)行包括執(zhí)行被測(cè)單元的原始邏輯 和被測(cè)單元的所調(diào)用單元的控制邏輯，其中，控制邏輯由控制代碼從注冊(cè)表中讀取和實(shí)現(xiàn)； 以及基于驗(yàn)證邏輯執(zhí)行對(duì)被測(cè)單元的預(yù)期邏輯的驗(yàn)證。
[0017] 在一實(shí)例中，單元包括函數(shù)、方法、過(guò)程中的任意一者。
[0018] 在一實(shí)例中，控制代碼用于在測(cè)試執(zhí)行中按需將每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的執(zhí)行信息首 先記錄在注冊(cè)表中，并對(duì)該單元被調(diào)用時(shí)的行為進(jìn)行控制。
[0019] 在一實(shí)例中，驗(yàn)證邏輯也被登記在注冊(cè)表中，其中控制代碼在測(cè)試執(zhí)行中根據(jù)注 冊(cè)表中的驗(yàn)證邏輯在注冊(cè)表中記錄每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的執(zhí)行信息。
[0020] 在一實(shí)例中，按需向注冊(cè)表中記錄每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的執(zhí)行信息包括：記錄該單 元的本次調(diào)用；和/或記錄該單元被調(diào)用時(shí)的參數(shù)。
[0021] 在一實(shí)例中，執(zhí)行驗(yàn)證包括：從注冊(cè)表中讀取執(zhí)行信息；以及基于執(zhí)行信息和驗(yàn) 證邏輯執(zhí)行驗(yàn)證。
[0022] 在一實(shí)例中，對(duì)被測(cè)單元的預(yù)期邏輯的驗(yàn)證包括以下至少一者：驗(yàn)證被測(cè)單元的 所調(diào)用單元是否按照預(yù)期的調(diào)用順序被執(zhí)行；驗(yàn)證被測(cè)單元的所調(diào)用單元每次被調(diào)用時(shí)的 參數(shù)是否為預(yù)期值；以及驗(yàn)證被測(cè)單元是否返回預(yù)定值。
[0023] 在一實(shí)例中，對(duì)每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的行為進(jìn)行控制至少包括：?jiǎn)卧鎿Q判斷，包 括：判斷該單元是否需要被替換為替換單元，若是，則將參數(shù)代入替換單元執(zhí)行以返回執(zhí)行 結(jié)果，結(jié)束該單元的調(diào)用，以及若否，則進(jìn)入?yún)?shù)修改判斷；參數(shù)修改判斷，包括：判斷是否 需要修改該單元的參數(shù)，若是，則將該單元的參數(shù)修改為指定值，并進(jìn)入指定值返回判斷， 以及若否，則進(jìn)入指定值返回判斷；指定值返回判斷，包括：判斷是否需要為該單元返回指 定值，若是，則直接返回指定值，結(jié)束該單元的調(diào)用，若否，則執(zhí)行該單元的原始邏輯。
[0024] 在一實(shí)例中，控制邏輯用于根據(jù)測(cè)試目的在測(cè)試執(zhí)行中對(duì)每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的行 為進(jìn)行設(shè)置，以及驗(yàn)證邏輯用于聲明需要記錄以待驗(yàn)證的信息。
[0025] 在一實(shí)例中，對(duì)每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的行為的設(shè)置包括以下至少一者：用替換單元 來(lái)替代該單元的執(zhí)行；將該單元的參數(shù)修改為指定值；以及為該單元強(qiáng)制返回指定值。
[0026] 在一實(shí)例中，需要記錄以待驗(yàn)證的信息包括以下至少一者：需要記錄其調(diào)用順序 的單元；以及在單元被調(diào)用時(shí)需要記錄其值的參數(shù)。
[0027] 在一實(shí)例中，注入控制代碼包括：對(duì)被測(cè)文件執(zhí)行詞法分析和語(yǔ)法分析以生成抽 象語(yǔ)法樹；對(duì)作為抽象語(yǔ)法樹上的每個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)注入控制代碼；以及將注入了控制代碼 的抽象語(yǔ)法樹轉(zhuǎn)換回被測(cè)文件。
[0028] 在一實(shí)例中，控制代碼是由被測(cè)文件語(yǔ)言編寫的統(tǒng)一格式的指令。
[0029] 在一實(shí)例中，測(cè)試邏輯由測(cè)試腳本定義，測(cè)試腳本由設(shè)置腳本、驗(yàn)證腳本和被測(cè)文 件語(yǔ)言所支持的其他語(yǔ)句構(gòu)成，其中，設(shè)置腳本在注冊(cè)表中登記控制邏輯，以及驗(yàn)證腳本在 注冊(cè)表中登記驗(yàn)證邏輯。
[0030] 在一實(shí)例中，測(cè)試腳本由被測(cè)文件語(yǔ)言所編寫。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于單元測(cè)試的系統(tǒng)，包括：注入器，注入器 用于向被測(cè)文件中的每個(gè)單元注入用于測(cè)試目的的控制代碼；測(cè)試邏輯設(shè)置模塊，測(cè)試邏 輯設(shè)置模塊用于定義測(cè)試邏輯，測(cè)試邏輯包括控制邏輯和驗(yàn)證邏輯，其中控制邏輯被登記 在注冊(cè)表中；測(cè)試執(zhí)行模塊，測(cè)試執(zhí)行模塊用于執(zhí)行被測(cè)文件測(cè)試，執(zhí)行包括執(zhí)行被測(cè)單元 的原始邏輯和被測(cè)單元的所調(diào)用單元的控制邏輯，其中，控制邏輯由控制代碼從注冊(cè)表中 讀取和實(shí)現(xiàn)；以及驗(yàn)證模塊，驗(yàn)證模炔基于驗(yàn)證邏輯執(zhí)行對(duì)被測(cè)單元的預(yù)期邏輯的驗(yàn)證。
[0032] 在一實(shí)例中，單元包括函數(shù)、方法、過(guò)程中的任意一者。
[0033] 在一實(shí)例中，控制代碼用于在測(cè)試執(zhí)行中按需將每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的執(zhí)行信息首 先記錄在注冊(cè)表中，并對(duì)該單元被調(diào)用時(shí)的行為進(jìn)行控制。
[0034] 在一實(shí)例中，驗(yàn)證邏輯也被登記在注冊(cè)表中，其中控制代碼在測(cè)試執(zhí)行中根據(jù)注 冊(cè)表中的驗(yàn)證邏輯在注冊(cè)表中記錄每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的執(zhí)行信息。
[0035] 在一實(shí)例中，向注冊(cè)表中按需記錄每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的執(zhí)行信息包括：記錄該單 元的本次調(diào)用；和/或記錄該單元被調(diào)用時(shí)的參數(shù)。
[0036] 在一實(shí)例中，驗(yàn)證模塊還用于：從注冊(cè)表中讀取執(zhí)行信息；以及基于執(zhí)行信息和 驗(yàn)證邏輯執(zhí)行驗(yàn)證。
[0037] 在一實(shí)例中，驗(yàn)證模塊對(duì)被測(cè)單元的預(yù)期邏輯的驗(yàn)證包括以下至少一者：驗(yàn)證被 測(cè)單元的所調(diào)用單元是否按照預(yù)期的調(diào)用順序被執(zhí)行；驗(yàn)證被測(cè)單元的所調(diào)用單元每次被 調(diào)用時(shí)的參數(shù)是否為預(yù)期值；以及驗(yàn)證被測(cè)單元是否返回預(yù)定值。
[0038] 在一實(shí)例中，對(duì)每個(gè)單元被調(diào)用時(shí)的行為進(jìn)行控制至少包括：?jiǎn)卧鎿Q判斷，包 括：判斷該單元是否需要被替換為替換單元，若是，則將參數(shù)代入替換單元執(zhí)行以返回執(zhí)行 結(jié)果，結(jié)束該單元的調(diào)用，以及若否，則進(jìn)入?yún)?shù)修改判斷；參數(shù)修改判斷，包括：判斷是否 需要修改該單元的參數(shù)，若是，則將該單元的參數(shù)修改為指定值，并進(jìn)入指定值返回判斷， 以及若否，則進(jìn)入指定值返回判斷；指定值返回判斷，包括：判斷是否需要為該單元返回指 定值，若是，則直接返回指定值，結(jié)束該單元的調(diào)用，若否，則執(zhí)行該單元的原始邏輯。
[0039] 在一實(shí)例中，控制邏輯用于根據(jù)測(cè)試目的在測(cè)試執(zhí)行中對(duì)每個(gè)單元被調(diào)