软件测试的白盒测试(二)之单元测试环境

本章节主要讲解“软件测试的白盒测试(二)之单元测试环境”的内容，单元测试环境是指单元本身不是一个独立的程序，一个完整的可运行的软件系统并没有构成，所以必须为每个单元测试开发驱动单元和桩单元。

一个完整的单元测试环境如图10-2所示。

图10-2 单元测试环境

• 驱动单元(Driver)：所测函数的主程序，它接收测试数据，并把数据传送给测试单元，最后再输出实测结果。当被测试单元能完成相关功能时，也可以不要驱动单元(如顶层函数就可以不使用驱动单元)。

驱动单元具有如下特点：

• (1)接收测试数据，包含测试用例输入和预期输出。

• (2)把测试用例输入传送给要测试的单元。

• (3)将被测单元的实际输出和预期输出进行比较，得到测试结果。

• (4)将测试结果输出到指定位置。

• 桩单元(Stub)：用来代替所测单元调用的子单元。

桩单元具有如下特点：

• (1)桩单元的功能是从测试角度模拟被调用的单元。

• (2)桩单元需要针对不同的输入，返回不同的期望值，模拟所替代单元的不同功能。

• (3)桩单元返回的期望值根据输入和被模拟单元的详细设计来确定。

• 【实例】被测试的函数为FuncTest，调用的子函数为加法函数add 和减法函数sub。

函数代码如下：

//被测试的函数FuncTest
int FuncTest(int x,int y)
{
int z=0;
if (x >= y)
{
z=add(x,y);
}
else
{
z=sub(x,y);
}
return z;
}
//加法函数
int add(int x,int y)
{
return (x+y);
}
//减法函数
int sub(int x,int y)
{
return (x-y);
}

由于被测试函数FuncTest 调用了加法与减法两个函数，所以应该先写加法和减法的桩函数。

但如果加法和减法这两个函数都已经经过了测试，并且是正确的，那么可以不用写桩函数，直接调用这两个函数即可。

写好后的桩函数代码如下：

//模拟加法函数的桩
int stub_add(int a, int b)
{
if((a==1) && (b==1))
{
return 2;
}
if((a==2) && (b==1))
{
return 3;
}
if((a==3) && (b==0))
{
return 3;
}
else return 9999;//只是为了处理异常，而且是自定义的
}
//减法函数的桩
int stub_sub(int a, int b)
{
if((a==1) && (b==2))
{
return -1;
}
if((a==2) && (b==3))
{
return -1;
}
if((a==0) && (b==3))
{
return -3;
}
else return 9999;//只是为了处理异常，而且是自定义的
}

接下来写驱动模块，一般驱动程序都为main 函数，驱动模块的代码如下：

int main()
{
int z=0;//接受被测试函数结果
z=FuncTest(1,1);
if(2 == z)
{
printf("测试用例001 通过! ");
}
z=FuncTest(2,1);
if(3 == z)
{
printf("测试用例002 通过!");
}
z=FuncTest(1,2);
if(-1 == z)
{
printf("测试用例003 通过!");
}
return z;
}

从上面的实例中可以看出，桩函数主要用于代替被测试函数(FuncTest 函数)所调用的函数(add函数和sub 函数)，之所以设计桩函数就是为了隔离错误。假设如果不设计桩函数，直接调用add函数和sub 函数，当测试结果失败时就无法确定是被测试函数(FuncTest 函数)还是被调用函数(add函数和sub 函数)出错。

那么什么时候需要写桩函数呢?

一般以下两种情况需要写桩函数：

• (1)被调用的函数未经过测试，不能保证其正确性。

• (2)被调用的函数虽然已经测试过，但是有一些情况无法模拟，此时也需要写桩函数。

如函数test：

int test(int x, int y)
{
…
if(a > 10)
{
return x + y;
}
else return 9999;//只是为了处理异常，而且是自定义的
}

假设被测试函数需要调用该函数，test 函数也经过测试且是正确的，但是在实际使用过程中很难模拟出a<10 时的值，那么测试过程中就可以通过桩函数人为地模拟这种情况。

测试过程中并不是每次都需要写桩函数，通常以下情况不需要写桩函数：

(1)最底层函数，即被测试函数不调用任何的其他函数，此时不需要写桩函数。

(2)被调用的函数已经经过测试，并且是正确的。

测试过程中也并不是每次都需要写驱动函数，对于顶层函数或main函数，测试时就不需要写驱动函数。

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