从零开始写单元测试 _单元测试

关于单元测试的三个问题作为一个程序员，或多或少听说过单元测试，但很多小伙伴还没有在实际项目中用到。究其原因，可能是对单元测试有一些「误解」，比如：

写单元测试需要花费更多的时间，我每天写产品代码都要加班，哪来时间写测试；
写单元测试收益不大，还不是一样有bug；
写单元测试有负担，改产品代码的结构，还得去改测试代码。

先尝试解答这几个问题。
写单元测试会花费更多的时间，这点描述其实不准确。准确地说，写单元测试需要花费更多「写代码的时间」，这点没什么可说的，毕竟要多写一些测试代码。但一个程序员，做一个需求的时候，花在纯写代码的时间其实不多。你得理以前代码的逻辑，设计类和方法，然后才是写代码，写完了再手动测试，可能有bug还要去debug，再修复，再测试。「真正写代码的时间，其实是很少的」。使用单元测试虽然可能占用了更多写代码的时间，但它可以帮你缩短其它时间，「会让你做这个需求花费的总时间更少」。
写单元测试会有bug吗？当然可能有了，我们是无法做到真正的bug free的，但是单元测试写好了，可以显著减小bug的数量。因为写单元测试发现bug的成本是非常低的，它可以在开发阶段就发现bug，而且可以测试很多边界的条件。但如果你「对需求和业务的认知本来都是有误」的，这是单元测试解决不了的，自然会产生bug 。话说回来，写单元测试的收益远不止发现bug这么简单，它还具有「代码文档」的功能，以及「重构的安全网」存在。甚至它还可以帮你「理需求」，「设计代码」。
改产品代码需要维护对应的测试代码，这确实是带来了额外的成本。不过借助编辑器的「重构功能」，可以比较方便地批量修改需要修改的地方，其实代价没有想象中的那么大。而且重构后，再跑一遍单元测试，看哪些挂掉了，可以double-check你改的产品代码有没有问题。如果我们把单元测试当成是「产品代码的文档」来看，大概就更能够接受这个维护的成本了。
为什么需要单元测试？前面提到，单元测试有很多功能。个人觉得单元测试最大的作用是“代码文档”和“重构安全网” 。毕竟软件开发的漫长过程中，总少不了修修改改。如果没有足够的测试，改一段代码就像是在排地雷，改完后心里也总是打鼓，上线前需要先默默拜个神，生怕触发了什么bug 。
但如果有足够的测试（不只是单元测试），改完代码后可以跑一遍测试，看哪些挂掉了，是不是自己的改动导致的，该怎么修好测试。这样心里就有底气多了。
要知道，代码写出来是给人看的。而测试比产品代码更友好，因为它简单，直白，站在使用者的视角来描述，所以如果想要了解一段产品代码具有什么功能，看它的单元测试会更直观，更舒服。
很多团队会做测试，但绝大多数测试的工作是在开发后，由专门的测试同学去负责端到端的测试或者API测试。其实端到端的测试成本是非常大的，尤其是对于某些边界条件，构造数据和场景是非常麻烦的。而且一旦发现了bug，再去沟通，修改，提交，部署，需要花费很多时间。
而单元测试最大的优势就是“成本低”，想要测试产品代码的每个分支都比较容易，而且单元测试一般是开发同学自己写，可以用最小的时间发现bug，用最低的成本修改bug 。
什么是单元测试？测试金字塔并不是所有测试都是单元测试，测试其实分成很多种。业界比较广泛传播的“测试金字塔”描述了它们的区别和关系：

文章插图

测试金字塔
从测试金字塔模型来看，越在底层的测试，覆盖面应该更广，成本更低。单元测试处于测试金字塔的最低端，是整个测试金字塔的基础。
当然了，测试金字塔并不一定只有三层，中间可能会有其它的测试，比如“契约测试”等。

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还有另一种“菱形测试”模型的说法，即大多数测试写在接口测试这一层，而UI测试和单元测试只写小部分测试。本文不做讨论，有兴趣的同学可以自行了解一下。
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单元测试的特点【从零开始写单元测试】单元测试就像它的名字一样，“单元”（Unit），足够小，足够快，无依赖。单元测试只测你想测的那部分产品代码的逻辑，一个单元测试应该只测一个简单的业务逻辑。一般来说，运行一个单元测试是很快的，基本上在几毫秒到几十毫秒之间。如果有依赖的类，可以mock其他类，消除外部依赖。