1 前言

單元測試 (Unit Test) 是最基本、最細節的測試，它是一種白箱 (White Box)測試，主要由原開發人員負責測試程式碼每一段邏輯是否合乎預期，由於目標是要徹底測試，想當然耳這些工作花費的人力差不多等同於撰寫程式的人力，對於有時程、人力限制的軟體專案，單元測試不是很容易推行，但是推行這樣的制度有什麼好處？若系統程式碼有著完整的單元測試個案，進行後續的整合是不是問題會比較少？若需求變動導致程式碼修改，透過這些單元測試個案進行廻歸測試，能協助我們找出相關影響程式碼部份？不過要推行單元測試一個大前提，必須簡化單元測試開發流程，降低人力花費，儘可能自動化，這些目標Visual Studio 2010已經幫我們達成。

2 相關工具介紹

• Test Tools工具列

位置於Visual Stuido Ultimate Menu -> Toolbars -> Test Tools，單元測試相關工具捷徑列。

圖 Test Tools工具列

• Test View視窗

自動掃描目前.sln所包含的測試個案清單，預設以英文字母順序排列，透過它您單選或多選測試個案執行。

圖 Test View視窗

• Test Results視窗

顯示測試個案執行結果以及相關錯誤訊息。

圖 Test Results視窗

• Code Coverage Results視窗

顯示測試個案執行後程式碼涵蓋度結果。

圖 Code Coverage Results

• Test Impact View視窗

顯示本次程式碼異動所影響到的測試清單。

圖 Test Impact View視窗

• Test Project

用於承載測試個案的專屬專案檔，單元測試程式碼只能存放於此，不允許混雜在其他專案裡。

3 從原始碼產生測試個案步驟

時機：當開發人員完成了程式實作，並且想要依據目前程式碼結構產生單元測試程式碼樣版時。

說明：Visual Stuido 2010會依據程式碼裡的類別(Class)與方法(Method)結構，讓開發人員挑選那些方法(Method)欲產生單元測試程式碼樣版。

步驟：

• 請將” 01 Generate Unit Test \ Copy of Begin”目錄內容複製並覆蓋”Begin”目錄。
• 請開啟” 01 Generate Unit Test \ Begin”目錄之DiscussionApplication.sln
• 請至Solution Explorer 開啓 LogicLibrary / AuthenticationUtility.cs。
• 在LogOn() Method按右鍵選”Create Unit Tests”。
• 此時會要求您選擇那些方法 (Method) 要產生單元測試樣版，”Output project”值維持原則”Create a new Visual C# test project”，然後按[OK]鈕，以產生測試專案 (Test Project)，以承載單元測試程式碼樣版。

圖 選擇那些方法 (Method) 要產生單元測試樣版

• 輸入測試專案名稱，如”DiscussionTestProject”，按[Create]鈕。
• 完成後單元測試程式碼樣版會在DiscussionTest Project / AuthenticationUtilityTest.cs，請開啓它，移至LogOnTest() 方法(Method)。

注意！Visual Studio 2010會自動偵測類別(Class) 與方法(Method) 的中介資料 (Metadata)，以決定有那些單元測試可供執行，類別(Class)上方會有[TestClass()]、方法(Method)上方會有[TestMethod()]。

• 在程式碼樣版裡，您可以調整輸出入相關參數，在下方有一行Assert.Inconclusive()，它用於標註此測試方法尚未實作，當我們修改好了測試邏輯，記得刪除Assert.Inconclusive()此行程式碼，修改後程式碼如下：

/// <summary>

///A test for LogOn

///</summary>

[TestMethod()]

public void LogOnTest()

{

AuthenticationUtility target = new AuthenticationUtility();

string userName = "Euro";

string password = "Euro";

bool expected = true;

bool actual;

actual = target.LogOn(userName, password);

Assert.AreEqual(expected, actual);

}

注意！最後一行程式碼使用到Assert類別，透過這個類別用於比對單元測試標的的產出是否符合預期，若不符合則會拋出例外(Exception) ，使此單元測試個案變成測試失敗。

• 從Test Tools工具列點選[Test View]鈕，若測試方法沒有出現，請按[Refresh]鈕，選擇”LogOnTest”後，按[Run Selection]鈕，以進行單元測試。

圖 Test View

• 若執行成功會在Test Results視窗顯示”Passed”。

圖 Test Results視窗

4 測試錯誤處理步驟

時機：除了正常程序需要單元測試，異常處理也是需要單元測試。

說明：自行新增測試方法，並利用宣告中介資料(Metadata)方式來進行異常處理單元測試。

步驟：

• 請將” 02 Handle Exception \ Copy of Begin”目錄內容複製並覆蓋”Begin”目錄。
• 請開啟” 02 Handle Exception \ Begin”目錄之DiscussionApplication.sln
• 請至Solution Explorer開啓 DiscussionTestProject / AutheticationUtilityTest.cs
• 複製LogOnTest() 方法內容並更名為 LogOnInvalidTest()方法，內容如下：

/// <summary>

///A test for LogOn

///</summary>

[ExpectedException(typeof(UserNameOrPasswordRequiredException))]

[TestMethod()]

public void LogOnInvalidTest()

{

AuthenticationUtility target = new AuthenticationUtility();

string userName = null;

string password = "Euro";

bool expected = true;

bool actual;

actual = target.LogOn(userName, password);

Assert.AreEqual(expected, actual);

}

注意！LogOnInvalidTest()方法上方宣告ExpectedException()，參數會是預期的Exception之類別(Type)。

• 回到Test View視窗，執行LogOnInvalidTest()，結果如下：

圖 LogOnInvalidTest()執行結果

5 Data-Driven 單元測試(Unit Test)步驟

時機：當測試個案流程比較複雜，需要不同資料組合進行測試時。

說明：可以運用資料庫、XML檔、CSV檔儲存不同的輸出入資料組合，Visual Studio會讀取儲存庫資料，以廻圈方式執行同一個測試。

步驟：

• 請將”03 Data-driven Unit Test \ Copy of Begin”目錄內容複製並覆蓋”Begin”目錄。
• 請開啟”03 Data-driven Unit Test \ Begin”目錄之DiscussionApplication.sln
• 透過Server Explorer，開啓 DiscussionDatabase / Tables / UnitTestLogOnData，按右鍵選”Show Table Data”，筆者在此資料表事先建置所有輸出入資料組合

圖 UnitTestLogOnData

注意！運用Data-driven測試方法，您必須建立一個Table對應一個被測試方法(Method)，如本例LogOn()方法，結構包含所有輸入參數(UserNameValue、PasswordValue)以及輸出預期結果(ExpectedValue)。可以預期的是會有一堆Table，筆者建議可以額外建置一個資料庫用於儲存這些測試資料。

• 請至Solution Explorer開啓 DiscussionTestProject / AutheticationUtilityTest.cs，在下方新增下列方法：

[TestMethod()]

public void MultiLogOnTest()

{

AuthenticationUtility target = new AuthenticationUtility();

string userName = (string)TestContext.DataRow["UserNameValue"];

string password = (string)TestContext.DataRow["PasswordValue"];

bool expected = (bool)TestContext.DataRow["ExpectedValue"];

bool actual;

actual = target.LogOn(userName, password);

Assert.AreEqual(expected, actual);

}

注意！透過TestContext物件，您可以讀取儲存庫內容，DataRow[]陣列指定欄位名稱。

• 在Test View裡選擇”MultiLogOnTest”，按[F4]鈕，在屬性(Properties) 視窗，點選”Data Connection String”右方按鈕。

圖 點選Data Connection String屬性

• 選擇Database，按[Next]鈕。

圖 選擇Database

• 選擇資料庫連線，按[Next]鈕。

圖 選擇資料庫連線

• 選擇欲讀取測試資料之資料表(Table)。

圖 選擇欲讀取測試資料之資料表(Table)

• 完成後會在MultiLogOn()方法上方新增下列中介資料(Metadata)：

[DataSource("System.Data.SqlClient", "Data Source=(local);Initial Catalog=DiscussionDatabase;Integrated Security=True", "UnitTestLogOnData", DataAccessMethod.Sequential), TestMethod()]

• 在Test View選擇MultiLogOnTest執行單元測試，在Test Results視窗選擇測試結果按右鍵選”View Test Results Details”，可得知此測試所含每次實際執行細節。

圖 單元測試執行結果細節

6 檢測Code Coverage步驟

時機：當單元測試已實作一些出來，我們想要了解這些測試所包含邏輯是否考慮周詳。

說明：Code Coverage意指當本次測試執行時，所有執行的測試對應測試標的的程式碼涵蓋程度，Visual Studio除了提供數據以外，並且以顏色區別那些路徑被測試過，那些則無。

注意！Visual Studio 2010的Code Coverage設定流程與Visual Studio 2008非常不一樣，設定檔由localtestrun.testrunconfig改為local.testsettings，設定畫面也完全不一樣。

注意！每一次執行測試時，不管您是選擇一個測試或是多個測試，皆會產生一個測試報告，檔名格式為”{帳號}_{電腦名稱} {測試日期時間}.trx”，會存於專案目錄\TestResults。

步驟：

• 請將”04 Examine Code Coverage \ Copy of Begin”目錄內容複製並覆蓋”Begin”目錄。
• 請開啟”04 Examine Code Coverage \ Begin”目錄之DiscussionApplication.sln
• 在Solution Explorer裡，對local.testsettings 滑鼠點擊兩下，開啓Test Settings畫面，並切換至”Data and Diagnostics”頁，將右下方表格之”Code Coverage”項目勾選起來，再按[Configure]鈕。

圖 Test Settings畫面

• 將測試標的LogicLibrary.dll檔勾選起來，按[OK]鈕。

圖 勾選測試標的

• 回到Test Settings畫面，按[Apply]鈕，再按[Close]鈕，以儲存設定值。
• 在Test View視窗全選所有測試個案，執行單元測試。
• 在Test Results視窗裡所有測試個案全數通過，任選一個測試，按右鍵選”Code Coverage Results”，即可檢視本次測試的Code Coverage Results。

圖 Code Coverage Results

注意！理論上測試個案的涵蓋度(Code Coverage)應該要到100%，但在實務上很難達成，我們會撰寫很多異常處理程式碼，但是這一部份很難測試完整，比如要模擬記憶體耗盡的測試個案便很難設計，但是我們的程式碼仍需這種情況。

7 界定測試衝擊程度(Test Impact)步驟

時機：當單元測試已經實作出來，此時我們需要變更程式碼，想要了解那些單元測試會被影響到。

說明：Viusal Studio會以上一次測試報告為基準，比對目前程式碼有那些方法(Method)異動，列出有測試到被異動方法(Method)之單元測試。

注意！測試衝擊程度(Test Imapct)功能是Visual Studio 2010新增功能。

步驟：

• 請將”05 Identify Test Impact \ Copy of Begin”目錄內容複製並覆蓋”Begin”目錄。
• 請開啟”05 Identify Test Impact \ Begin”目錄之DiscussionApplication.sln
• 在Solution Explorer裡，對local.testsettings 滑鼠點擊兩下，開啓Test Settings畫面，並切換至”Data and Diagnostics”頁，將右下方表格之”Test Impact”項目勾選起來，按[Apply]鈕，再按[Close]鈕儲存設定值。

圖 Test Settings畫面

• 在Test View視窗選擇所有單元測試並執行之，以建立測試衝擊(Test Impact)之基準。
• 開啟AuthenticationUtility.cs，在LogOn()方法增加一段檢查邏輯，如下：

public bool LogOn(string userName, string password)

{

if (String.IsNullOrEmpty(userName) || String.IsNullOrEmpty(password))

{

throw new UserNameOrPasswordRequiredException();

}

if (password.Length < 4)

{

throw new UserNameOrPasswordRequiredException();

}

if (userName.Equals("Euro") && password.Equals("Euro"))

return true;

else

return false;

}

• 按[F6]鈕將程式碼進行編譯，在Test Tools工具列上，按[Test Impact View]鈕以顯示Test Impact View視窗。
• 在Test Impact View之上方區域會顯示本次異動會影響到三個單元測試，下方區域顯示被異動的方法(Method)。

圖 Test Impact View視窗

• 回到AuthenticationUtility.cs之LogOn()方法，對它按右鍵選”Show Calling Tests”，會顯示此方法所對應的單元測試。

圖 Show Calling Tests

• 在Test Impact View裡，按[Run All Impacted Tests]鈕以執行相關單元測試，執行完成的測試報告會當成新的基準，所以Test Impact View裡的資訊就會清除。

8 結語

在Visual Studio 2010之單元測試並沒有太大的變化，主要是Code Coverage設定畫面有變，新增測試衝擊(Test Impact View)視窗。