Unit Testing چیست و چه کاربردهایی دارد؟

شاید یک کاربر عادی اطلاعات زیادی از مراحل ساخت و توسعه نرم افزار نداشته باشد. ساختن برنامه کامپیوتری به این شکل نیست که یک نفر برنامه نویس تمام کدها را نوشته و بلافاصله محصول را منتشر می‌کند. یک نرم افزار استاندارد و بزرگ باید قبل از رسیدن به دست کاربر نهایی یک سری مراحل را پشت سر بگذارد. یکی از کارهای رایج در تولید نرم افزار، تست و آزمایش محصول می‌باشد و به جرات می‌توانیم بگوییم که اهمیت آن کمتر از طراحی و توسعه محصول نیست. یکی از تست‌های معروف در ساخت نرم افزار Unit Testing است. امروز می‌خواهیم درباره این صحبت کنیم که Unit Testing چیست و چه مفهومی دارد.

Unit Testing چیست؟

Unit Testing یک مرحله از تست نرم افزار است که در آن بخش‌های کوچک از یک برنامه (Units) یا کامپوننت‌های مختلف یک نرم افزار تست می‌شوند. برنامه نویسان از Unit Test استفاده می‌کنند تا ببیند بازدهی برنامه آنها چیزی است که انتظارش را داشتند یا خیر. به عبارتی Unit Testing به برنامه نویس نشان می‌دهد که چقدر به طراحی اولیه نزدیک شده و برنامه او مطابق استانداردهای طراحی اولیه نرم افزار عمل می‌کند یا خیر . منظور از Unit کوچک‌ترین بخش از برنامه است که قابل تست بوده و به طور معمول شامل چند ورودی و نهایت یک خروجی می‌شود.

در برنامه نویسی رویه ای Unit می‌تواند یک تابع، Procedure یا حتی یک برنامه کوچک باشد. همینطور در برنامه نویسی شی گرا کوچک‌ترین Unit یک متد بوده که می‌تواند به Class، Super class Abstract Class یا Child Class تعلق داشته باشد. بعضی‌ها به اشتباه ماژول را هم یک یونیت در نظر می‌گیرند که درست نمی‌باشد چون خود ماژول از تعدادی یونیت تشکیل شده است.

این روش آزمایش در هنگام نوشتن برنامه و معمولا توسط خود برنامه نویس به کار گرفته می‌شود. البته گاهی تیم بررسی کیفیت (QA) نیز این کار را انجام می‌دهند. Unit Testing یک بخش مهم در توسعه نرم افزار به حساب می‌آید. چون اگر به درستی اجرا شود می‌تواند کمک بزرگی به توسعه نرم افزار بکند. به این شکل که ایرادات و مشکلات برنامه در همان اول کار تشخیص داده شده و حل می‌شوند. فرض کنید حل کردن این مشکلات زمانی که پروژه ما بسیار بزرگ شده چقدر دردسرساز خواهد شد.

یک پروسه Unit Test به طور کلی به ۳ بخش تقسیم می‌شود:

• نقشه (Plan)
• Cases و Scripts
• Unit Test

Unit Testing فاز اول آزمایش برنامه بوده و در واقع اولین سطح از تست برنامه به حساب می‌آید. این روش یک تکنیک آزمایش White Box محسوب می‌شود. تست جعبه سفید یک متد است که صرف نظر از خروجی‌ای که برنامه تولید می‌کند، ساختار درونی آن را بررسی می‌کند. در مدلهایی مثل SDLC، STLC یا V Model قدم اول در آزمایش پروژه Unit Testing است و قبل از متدهای آزمایش دیگر مثل integration testing اجرا می‌شود. امیدواریم به یک درک کلی درباره اینکه Unit Testing چیست رسیده باشید.

Unit Test چطور انجام می‌شود؟

Unit Test به دو صورت دستی و خودکار انجام می‌شود. هرچند بیشتر مواقع از روش خودکار استفاده شده و این روش در اولویت است، اما تا زمانی که کار به بهترین شکل انجام شود مهم نیست که از کدام روش استفاده می‌کنید. در روش خودکار مراحل به این شکل دنبال می‌شوند:

• برنامه نویس یک کد برای تست برنامه نوشته و آن را به پروژه اضافه می‌کند. این کد در آینده یعنی زمانی که برنامه منتشر می‌شود از داخل کدها حذف خواهد شد.
• به طور کلی برنامه نویس از یک فریم ورک Unit Test برای بررسی وضعیت کدها استفاده می‌کند. این کار مزایای زیادی دارد، مثلا در مواقعی که Test شکست می‌خورد فریم ورک یک Log از این اطلاعات تهیه کرده و آن را در قالب یک گزارش ارائه می‌کند. بسته به شدت مشکلاتی که پروژه دارد، فریم ورک می‌تواند از اجرای تست‌های بعدی جلوگیری کند.

ابزارهای زیادی برای Unit Test وجود دارند که چند مورد از آن‌ها را در ادامه مشاهده می‌کنید:

• Junit: یک ابزار رایگان برای پیاده سازی Unit Test در زبان برنامه نویسی جاوا است.
• NUnit: یک فریم ورک متن باز برای تکنولوژی .Net می‌باشد.
• EMMA: یک ابزار نوشته شده به زبان جاوا برای آنالیز و گزارش گیری است.
• PHPUnit: به وسیله PHPUnit می‌توانید در زبان محبوب PHP Unit Testing انجام دهید.
• JMockit: یک ابزار عمومی Unit Testing با قابلیت‌های بسیار متنوع می‌باشد.

مزایا و معایب روش Unit Testing

مثل تمام تکنولوژی‌های روز دنیا، استفاده از Unit Testing هم یک سری مزایا دارد و یک سری معایب. بعضی از امتیازاتی که به کمک تکنیک Unit Testing بدست می‌آورید عبارتند از:

• Unit Test کمک می‌کند که باگ‌ها در چرخه توسعه نرم افزار سریع‌تر کشف شده و در هزینه‌ها صرفه جویی شود.
• Unit Test درک بهتری از کدها به برنامه نویس داده و برنامه نویس می‌تواند با سرعت بیشتری تغییرات خودش را اعمال کند.
• Unit Test اگر به خوبی انجام شود، در مستندسازی پروژه کمک بسیار زیادی خواهد کرد.
• Unit Test به شما اجازه می‌دهد که چندین بار از کدهای خود استفاده کنید. می‌توانید کدها و همینطور تست خود را به پروژه‌های بعدی اضافه کنید.

همینطور در کنار این نقاط قوت باید به بعضی از نکات منفی این روش هم اشاره داشته باشیم. شاید این موارد را نتوان به عنوان نکات منفی در نظر گرفت اما به هر حال ضعف هایی هستند که این متد دارد:

• Unit Test قادر نیست تمام اشکالات و باگ‌های موجود در برنامه را تشخیص دهد و نباید به عنوان تنها روش آزمایش کد استفاده شود.
• این روش روی بخش‌های کوچکی از برنامه تمرکز دارد و نمی‌تواند گزینه مناسبی برای تست کامل برنامه باشد.

نتیجه گیری

در این مطلب با هم بررسی کردیم که Unit Testing چیست و چه کاربردی دارد. زمانی که تصمیم می‌گیرید یک برنامه نویس حرفه ای شوید، باید بسیاری از تکنولوژی‌های مختلف را شناخته و بتوانید از آنها در پروژه خود استفاده کنید. Unit Test سطح اول آزمایش نرم افزار بوده که توسط توسعه دهندگان پروژه یا مهندسان کنترل کیفیت انجام می‌شود. اگر این تست درست انجام شود در مراحل بعدی توسعه محصول کار تست نرم افزار بسیار آسان می‌شود. به عنوان یک برنامه نویس حرفه ای بهتر است با روش تست نرم افزار کار بکنید.