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28 February 2021
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Java 単体テスト: テクニック、概念、実践

今日、テストでカバーされていないアプリケーションはほとんど見つからないため、このトピックは初心者の開発者にとってこれまで以上に重要になります。テストがなければどこにも到達できません。宣伝になりますので、私の過去記事を見ていただければと思います。そのうちのいくつかはテストをカバーしています (それでも、記事は非常に役立ちます)。

原則としてどのようなタイプのテストが使用されるかを検討してから、単体テストについて知っておくべきことをすべて詳しく調べていきます。

テストの種類

テストとは何ですか? Wiki には次のように書かれています。「テストとは、システムをさまざまな状況に置き、その中で観察可能な変化を追跡することによって、システムの基礎となるプロセスを研究する方法です。」言い換えれば、これは特定の状況でシステムが正しく動作するかどうかのテストです。単体テストのすべて: 方法、概念、実践 - 2

それでは、どのような種類のテストがあるのか見てみましょう。

単体テストは、システムの各モジュールを個別にテストすることをタスクとするテストです。これらは、システムの最小分割可能な部分、たとえばモジュールであることが望ましい。
システムテストは、アプリケーションのより大きな部分の動作またはシステム全体をテストするための高レベルのテストです。
回帰テストは、新機能やバグ修正がアプリケーションの既存の機能に影響を与えるかどうか、また古いバグが再発するかどうかを確認するために使用されるテストです。
機能テストでは、アプリケーションの一部が仕様やユーザーストーリーなどに記載されている要件に準拠しているかどうかを確認します。

機能テストの種類:
- システムの内部実装に関する知識を使用して、アプリケーションの一部が要件に準拠しているかどうかを確認する「ホワイトボックス」テスト。
- システムの内部実装に関する知識がなくても、アプリケーションの一部が要件に準拠しているかどうかを確認する「ブラックボックス」テスト。
パフォーマンステストは、特定の負荷下でシステムまたはその一部が実行される速度を決定するために作成されるテストの一種です。
負荷テスト- 標準負荷下でのシステムの安定性をチェックし、アプリケーションが正しく動作する最大のピークを見つけることを目的としたテストです。
ストレステストは、標準外の負荷の下でアプリケーションの機能をチェックし、システムがクラッシュしない最大のピークを決定するために設計されたテストの一種です。
セキュリティテスト- システムのセキュリティ (ハッカーによる攻撃、ウイルス、機密データへの不正アクセス、その他の日常生活の楽しみから) をチェックするために使用されるテスト。
ローカリゼーションテストは、アプリケーションのローカリゼーションテストです。
ユーザビリティテストは、ユーザーの使いやすさ、わかりやすさ、魅力、学習しやすさをチェックすることを目的としたテストの一種です。

単体- アプリケーションのさまざまな層で使用される単体テスト。アプリケーションの分割可能な最小のロジック (たとえば、クラスですが、ほとんどの場合はメソッド) をテストします。これらのテストは通常、外部ロジックから可能な限り分離しようとします。つまり、アプリケーションの残りの部分が標準モードで動作しているかのように見せかけます。

これらのテストは、小さな部分をテストし、非常に軽量で、多くのリソース (リソースとは RAM と時間のことです) を消費しないため、常に (他のタイプよりも) 多くのテストが必要です。
統合- 統合テスト。これは、システムのより大きな部分、つまり、いくつかのロジック部分 (いくつかのメソッドまたはクラス) の組み合わせ、または外部コンポーネントの操作の正確さをチェックします。これらのテストは重いため、通常、単体テストよりも数が少なくなります。

統合テストの例として、データベースに接続し、データベースで動作するメソッドが正しく動作するかどうかを確認することを検討できます。
UI - ユーザーインターフェイスの動作をチェックするテスト。これらはアプリケーションのすべてのレベルのロジックに影響を与えるため、エンドツーエンドとも呼ばれます。これらは最も重量があり、最も必要な (使用される) パスをチェックする必要があるため、一般に、それらの数ははるかに少なくなります。

上の図では、三角形のさまざまな部分の面積の比率がわかります。実際の作業では、これらのテストの数でほぼ同じ比率が維持されます。

今日は、最もよく使用されるテストである単体テストを詳しく見ていきます。自尊心のあるすべての Java 開発者は、単体テストを基本レベルで使用できるはずだからです。

単体テストの重要な概念

テストカバレッジ

JavaRushとHabréのコードカバレッジに関する資料。
基本的なテスト理論。

TDD (テスト駆動開発)

私たちはテストを書いています。
合格したかどうかに関係なく、テストを実行します (すべてが赤になっていることがわかります。心配しないでください。これは本来あるべき姿です)。
このテストを満たす必要があるコードを追加します (テストを実行します)。
コードをリファクタリングします。

BDD (行動駆動型開発)

テストケース

フィクスチャは

テスト段階

テストするデータ (フィクスチャ) を指定します。
テスト対象のコードを使用する (テスト対象のメソッドを呼び出す)。
結果を確認し、予想される結果と比較します。

モック

スタブ

Spy

スタブ

モック

テスト環境

@Test

@Before

@After

@BeforeClass

@AfterClass は

@Ignore

@Test

@Test(timeout=100)

@Mock

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)

assertEquals(Object expecteds, Object actuals)— 送信されたオブジェクトが等しいかどうかをチェックします。
assertTrue(boolean flag)— 渡された値が true を返すかどうかをチェックします。
assertFalse(boolean flag)— 渡された値が false を返すかどうかをチェックします。
assertNull(Object object)– オブジェクトが null かどうかを確認します。
assertSame(Object firstObject, Object secondObject)— 渡された値が同じオブジェクトを参照しているかどうかを確認します。
assertThat(T t, Matcher<T> matcher)— t がマッチャーで指定された条件を満たすかどうかをチェックします。

assertThat(firstObject).isEqualTo(secondObject)

テストの練習

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
   <version>2.2.2.RELEASE</version>
   <scope>test</scope>
</dependency>

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class RobotServiceImpl implements RobotService {
   private final RobotDAO robotDAO;

   @Override
   public Robot update(Long id, Robot robot) {
       Robot found = robotDAO.findById(id);
       return robotDAO.update(Robot.builder()
               .id(id)
               .name(robot.getName() != null ? robot.getName() : found.getName())
               .cpu(robot.getCpu() != null ? robot.getCpu() : found.getCpu())
               .producer(robot.getProducer() != null ? robot.getProducer() : found.getProducer())
               .build());
   }
}

@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class RobotServiceImplTest {
   @Mock
   private RobotDAO robotDAO;

   private RobotServiceImpl robotService;

   private static Robot testRobot;

   @BeforeClass
   public static void prepareTestData() {
       testRobot = Robot
               .builder()
               .id(123L)
               .name("testRobotMolly")
               .cpu("Intel Core i7-9700K")
               .producer("China")
               .build();
   }

   @Before
   public void init() {
       robotService = new RobotServiceImpl(robotDAO);
   }

@Test
public void updateTest() {
   when(robotDAO.findById(any(Long.class))).thenReturn(testRobot);
   when(robotDAO.update(any(Robot.class))).then(returnsFirstArg());
   Robot robotForUpdate = Robot
           .builder()
           .name("Vally")
           .cpu("AMD Ryzen 7 2700X")
           .build();

   Robot resultRobot = robotService.update(123L, robotForUpdate);

   assertNotNull(resultRobot);
   assertSame(resultRobot.getId(),testRobot.getId());
   assertThat(resultRobot.getName()).isEqualTo(robotForUpdate.getName());
   assertTrue(resultRobot.getCpu().equals(robotForUpdate.getCpu()));
   assertEquals(resultRobot.getProducer(),testRobot.getProducer());
}

それでは、要約しましょう: