詳細講解單元測試的內容
單元測試由一組獨立的測試構成，每個測試針對軟件中的一個單獨的程序單元。單元測試并非檢查程序單元之間是否能夠合作良好，而是檢查單個程序單元行為是否正確。
在單元測試時，測試人員根據詳細設計說明書和源程序清單，了解到該模塊的I/O條件和模塊的邏輯結構，主要采用白盒測試的測試用例，輔之以黑盒測試的測試用例，使之對任何合理和不合理的輸入都要能鑒別和響應。這就要求對程序所有的局部和全局的數據結構、外部接口和程序代碼的關鍵部分進行桌面檢查和代碼審查。
在單元測試中進行的測試工作主要在5個方面對被測模塊進行檢查：
1. 模塊接口測試
在單元測試開始時，應該對通過所有被測模塊的數據流進行測試。如果數據不能正常地輸入及輸出，那么其他的全部測試都說明不了問題。Myers在關于軟件測試的書中為接口測試提出了一個檢查表：
- 模塊輸入參數的數目是否與模塊形式參數數目相同。
- 模塊各輸入的參數屬性與對應的形參屬性是否一致。
- 模塊各輸入的參數類型與對應的形參類型是否一致。
- 傳到被調用模塊的實參的數目是否與被調用模塊形參的數目相同。
- 傳到被調用模塊的實參的屬性是否與被調用模塊形參的屬性相同。
- 傳到被調用模塊的實參的類型是否與被調用模塊形參的類型相同。
- 引用內部函數時，實參的次序和數目是否正確。
- 是否引用了與當前入口無關的參數。
- 用于輸入的變量有沒有改變。
- 在經過不同模塊時，全局變量的定義是否一致。
- 限制條件是否以形參的形式傳遞。
- 使用外部資源時，是否檢查可用性并及時釋放資源，如內存、文件、硬盤、端口等。
當模塊通過外部設備進行輸入/輸出操作時，必須擴展接口測試，附加如下的測試項目：
- 文件的屬性是否正確。
- Open與Close語句是否正確。
- 規定的格式是否與I/O語句相符。
- 緩沖區的大小與記錄的大小是否相配合。
- 在使用文件前，文件是否打開。
- 文件結束的條件是否安排好了。
- I/O錯誤是否檢查并做了處理。
- 在輸出信息中是否有文字錯誤。
2. 局部數據結構測試
模塊的局部數據結構是最常見的錯誤來源，應設計測試用例以檢查以下各種錯誤：
- 不正確或不一致的數據類型說明。
- 使用尚未賦值或尚未初始化的變量。
- 錯誤的初始值或錯誤的默認值。
- 變量名拼寫錯或書寫錯—— 使用了外部變量或函數。
- 不一致的數據類型。
- 全局數據對模塊的影響。
- 數組越界。
- 非法指針。
3. 路徑測試
檢查由于計算錯誤、判定錯誤、控制流錯誤導致的程序錯誤。由于在測試時不可能做到窮舉測試，所以在單元測試時要根據“白盒”測試和“黑盒”測試用例設計方法設計測試用例，對模塊中重要的執行路徑進行測試。重要的執行路徑指那些處在完成單元功能的算法、控制、數據處理等重要位置的執行路徑，也指由于控制較復雜而易錯的路徑，有選擇地對執行路徑進行測試是一項重要的任務。應當設計測試用例查找由于錯誤的計算、不正確的比較或不正常的控制流而導致的錯誤，對基本執行路徑和循環進行測試可發現大量的路徑錯誤。
在路徑測試中，要檢查的錯誤有：死代碼，錯誤的計算優先級，算法錯誤，混用不同類的操作，初始化不正確，精度錯誤—— 比較運算錯誤、賦值錯誤，表達式的不正確符號—— >、>=；=、==、！=，循環變量的使用錯誤—— 錯誤賦值以及其他錯誤等。
比較操作和控制流向緊密相關，測試用例設計需要注意發現比較操作的錯誤：
- 不同數據類型的比較。
- 不正確的邏輯運算符或優先次序。
- 因浮點運算精度問題而造成的兩值比較不等。
- 關系表達式中不正確的變量和比較符。
- “差 1 錯”，即不正常的或不存在的循環中的條件。
- 當遇到發散的循環時無法跳出循環。
- 當遇到發散的迭代時不能終止循環。
- 錯誤的修改循環變量。
4. 錯誤處理測試
錯誤處理路徑是可能引發錯誤處理的路徑及進行錯誤處理的路徑，錯誤出現時錯誤處理程序重新安排執行路線，或通知用戶處理，或干脆停止執行使程序進入一種安全等待狀態。測試人員應意識到，每一行程序代碼都可能執行到，不能自己認為錯誤發生的概率很小而不去進行測試。一般軟件錯誤處理測試應考慮下面幾種可能的錯誤：
- 出錯的描述是否難以理解，是否能夠對錯誤定位。
- 顯示的錯誤與實際的錯誤是否相符；
- 對錯誤條件的處理正確與否；
- 在對錯誤進行處理之前，錯誤條件是否已經引起系統的干預等。
在進行錯誤處理測試時，要檢查如下內容：
- 在資源使用前后或其他模塊使用前后，程序是否進行錯誤出現檢查。
- 出現錯誤后，是否可以進行錯誤處理，如引發錯誤、通知用戶、進行記錄。
- 在系統干預前，錯誤處理是否有效，報告和記錄的錯誤是否真實詳細。
5. 邊界測試
邊界測試是單元測試中最后的任務。軟件常常在邊界上出錯，例如，在一個程序段中有一個n次循環，當到達第n次循環時就可能會出錯；或者在一個有n個元素的數組中，第n個元素時是很容易出錯的。因此，要特別注意數據流、控制流中剛好等于、大于或小于確定的比較值時出錯的可能性。對這些地方要仔細地選擇測試用例，認真加以測試。
此外，如果對模塊性能有要求的話，還要專門進行關鍵路徑測試，以確定最壞情況下和平均意義下影響運行時間的因素。下面是邊界測試的具體要檢查的內容：
- 普通合法數據是否正確處理。
- 普通非法數據是否正確處理。
- 邊界內最接近邊界的（合法）數據是否正確處理。
- 邊界外最接近邊界的（非法）數據是否正確處理等。
- 在n次循環的第0次、第1次、第n次是否有錯誤。
- 運算或判斷中取最大最小值時是否有錯誤；
- 數據流、控制流中剛好等于、大于、小于確定的比較值時是否出現錯誤。
為了使單元測試能充分細致地展開，應在實施單元測試中遵守下述要求：
1）語句覆蓋達到100%。
語句覆蓋指被測單元中每條可執行語句都被測試用例所覆蓋。語句覆蓋是強度最低的覆蓋要求，要考慮語句覆蓋的意義，只要想象一下用一段從沒執行過的程序控制龐大的飛行器升上天空，然后設法使它精確入軌，這種輕率簡直就是荒唐。實際測試中，不一定能做到每條語句都執行到。第一，存在“死碼”，即由于程序設計錯誤在任何情況下都不可能執行到的代碼。第二，不是“死碼”，但是由于要求的測試輸入及條件非常難達到或單元測試的條件所限，使得代碼沒有得到運行。因此，在可執行語句未得到執行時，要深入程序作詳細的分析。如果是屬于以上兩種情況，則可以認為完成了覆蓋，但是對于后者，如果可能一定要盡量測試到，如果以上兩者都不是，則是因為測試用例設計不充分，需要再設計測試用例。
2）分支覆蓋達到100%。
分支覆蓋指分支語句取真值和取假值各一次，分支語句是程序控制流的重要處理語句，在不同流向上測試可以驗證這些控制流向的正確性。分支覆蓋使這些分支產生的輸出都得到驗證，提高測試的充分性。
3）覆蓋錯誤處理路徑。
4）單元的軟件特性覆蓋。
軟件的特性包括功能、性能、屬性、設計約束、狀態數目、分支的行數等。
5）對試用額定數據值、奇異數據值和邊界值的計算進行檢驗，用假想的數據類型和數據值運行，測試排斥不規則輸入的能力。
單元測試通常是由編寫程序的人自己完成的，但是項目負責人應當關心測試的結果。所有的測試用例和測試結果都是模塊開發的重要資料，需妥善保存。
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