温度计的寓言

Fri, 14 Mar 2008 12:49:00 GMT

故事是这��L��Q�有一个由5个年��M�h合伙建立的小软�g公司YoungSoft co. ltd�Q�成立不久，业务不多�Q�刚刚实现收支��^衡�?br>一场突发的��行性感冒，使得市面上体温计奇缺�Q��h��g��是水涨船高。一个农民企业家投资50w创徏的温度计公司Good Metor�Q�一直惨淡经营，�q�么好的��Z��Q�自然不会放�q�。市��Z��h��最高的是一�U�能记录一�D�|��间内��Z��温度变化曲线�Q��ƈ判断使用者是否患上这�U�可怕的��感的智能体温计Smart Thermometer。其实现很简单，无非是在传统的体温计上加一块单片机�Q�体温计和单片机满大街都是，而单片机内程序的掌握在AnyMetor几家大型温度计厂商手中，从不外泄。于是Good Metor军_��赌一把，找�h开发这�U��Y�Ӟ��希望借此咔R��n�?br>一个偶然的��Z��Q�GoodMetor来到了YoungSoft�Q�双方一拍即合。由YongSoft承担Smart Thermometer软�g的开发工作，价钱谈定100kRMB�Q�定�?0k�Q�双方约�?个月之内交货�Q�按期交货另有奖�?0kRMB�?br>�q�种工作对YongSoft��直是手到擒来�Q�哥5个齐上阵�Q�不肖两个月的时��_��GoodSmartMetro v1.0版本��Release了。剩下一个月的时��_��5位年��M�h有��够的旉��喝喝�Ӟ��聊聊天，做些零碎的活�Q�等着GoodMetor来验收�?br>在两个半月的时候，GoodMetor��坐不住了，匆匆忙忙来到YoungSoft�Q�当得知软�g已经正式发布的时候，自然喜不自禁�Q�当日即付清货款和奖金，回厂扚w��生��?br>可怕的��感又持�l�了两个月，�l�于的到了有效的控制。GoodMetor公司的超低�h只能体温计在�q�次抗击��感中在为国家和�C�会作出卓越贡献的同�Ӟ��更�ؓ公司赚了个盆满钵满，500w的纯利润啊，GoodMetor的老大做梦都没惛_��q��?br>CPI高企�Q�钱存银行不明智�Q�GoodMetor老大军_��Q�扩大生产。生产啥呢？现在人都讲究健康饮食�Q�饮用水上更是严格把养I��U�学研究表明�Q�烧开水时如果水温上升曲线和推荐曲�U�吻合，人喝了之后会更健店��于是一�U�监��水温控制火候的新型灶具HealthOven应运而生。老大拍板�Q�就搞它了�?br>于是又找��C��YoungSoft�?br>半年�q�去了，YoungSoft的几个年��M�h做了几个��项目，人员�l�构也发生了改变�Q�大家有了更明确的分工。一个联�p�M��务，分析需求，��量�~�码的HuManager�Q�三个编码的WenProgramers�Q�一个负责测试，��量�~�码的WuTester�?br>HuManager分析认�ؓ�Q�HealthOven和SmartThermometer之间�Q�除��量范围从�h的体温上升到水的沸点之外�Q�温度计中的液体也从水银换成了酒�_�。GoodSmartMetro v1.0中采用了一个免费的液体体积温差换算库MercuryLib�Q�所以做的时候省��M��大把的工作。酒�_�֒�水银的物理属性相差太大，�q�次换算的功能怕是要自己开发了�Q�暂定名为LiquidLib�Q�支持水银和酒精的体�U�温差换��。但是以前直接调用MercuryLib的模块必��进行解耦和��试�Q�多��C��能要了�?br>最�l�，双发�U�定5个月内��Y件交付��用，��M�h50wRMB�Q�定�?0wRMB�Q�及时交付奖�?wRMB�?br>在GoodSmartMetro v2.0开发进行到�W?个月的时候，WenProgramer了解刎ͼ�产业升��q�程中，温控炉GreenIron炼钢能大�q�降低能耗，�q�在一�ơ项目组CCB会议上提了出来，大家一致认为YoungSoft要加速发展，必须着眼未来。GoodSmartMetro v2.0版本可以为将来打开GreenIron市场早做准备。不能再吃MercuryLib那样的亏了。LiquidLib模块需要良好的通用性，��来可以作�ؓ�q�_��的基��模块�Q�支持各�U�不同液体做成温度计的温控��Y件开发�?br>GreenIron讑֤�商采用不同的液体做成的温度计�Q�在�q�个问题上，业界�q�没有统一的标准�?br>�Q�未完待�l?..�Q?br>

创徏更好的解��x��?/a> 2008-03-14 20:49 发表评论

Sat, 26 May 2007 02:53:00 GMT

用CPPUnit做单元测�?br>例子�E�序下蝲�Q?a >http://www.codeproject.com/library/Using_CPPUnit/my_tests.zip
CPPUnit最新版本免费下载：
http://cppunit.sourceforge.net/
CPPUnit是基于C++的单元测试框�Ӟ��可以有效提高开发的�pȝ��质量�?br>引言�Q?br>QA�q�程帔R��用两�U�测试方法：
1、单元测试（acceptance��试�Q�：��Y件系�l�中的每一个逻辑单元制定的一�p�d��验证�Ҏ��。仅��试单元的功能，而不考虑各个单元之间的协作关�p�R�?br>2、系�l�测试（集成��试�Q�：��试�pȝ��的功能，��其是各单元模块之间的协作关�p�R�?br>下面要讲的是如何采用CPPUnit对C/C++工程�q�行单元��试�?br>文章假设读者熟悉单元测试的概念及其重要性�?br>单元��试设计�Q?br>想一下开发团队中常常出现的一�U�场景：�E�序员正在��用Debugger工具��试代码。采用Debugger工具可以可以随时随地��查每个变量。步步跟�t�，��查变量的值是否异常。Debugger是一�U�强有力的调试工��P��但是调试速度相当慢，�q�且包含不少错误。在�q�种情况下调试是让�h崩溃的。这些复杂有大量重复的验证方法是可以通过自动化的手段完成的，需要做的是选择合适的工具�q�编写少量代码�?br>下面要介�l�的工具叫做“单元��试框架”�Q�借助�q�种工具�Q�可以通过�~�写一些小的模块来完成模块�Q�可以是�c�R��函数和库）的单元测试�?br>下面来看一个例子：�~�写一个小的模块，主要功能是求两数之和。其C语言代码如下�Q?br>BOOL addition(int a, int b)
{
    return (a + b);
}
��试单元�~�写成另外一个模块（C函数�Q�。该模块��试所有可能的求两��C��和的�l�合�Q�通过�q�回True或False来判断被��模块是否通过了测试。代码如下：
BOOL additionTest()
{
    if ( addition(1, 2) != 3)
    {
        return (FALSE);
    }

    if ( addition(0, 0) != 0)
    {
        return (FALSE);
    }

    if ( addition(10, 0) != 10)
    {
        return (FALSE);
    }

    if ( addition(-8, 0) != -8)
    {
        return (FALSE);
    }

    if ( addition(5, -5) != 0)
    {
        return (FALSE);
    }

    if ( addition(-5, 2) != -3)
    {
        return (FALSE);
    }

    if ( addition(-4, -1) != -5)
    {
        return (FALSE);
    }

    return (TRUE);
}
��试的情况包括：
正数+正数
0+0
正数+0
负数+0
正数+负数
负数+正数
负数+负数
每一�ơ测试都是通过�Ҏ��被测模块的返回值和期望��|��如果二者不同，�q�回FALSE。如果最�l�返回TRUE�Q�说明模块通过了所有的��试�?br>�q�个用以��试其他模块的小模块�Q�函敎ͼ�被称为Test Case, 其中包含了程序员需要对被测单元的一�p�d��查。每一个确认（对被��单元的一�ơ调用）都必��d��被测单元相对应。在�q�个例子中，��查了“求和操作”在操作数�W�号不同的情况下的运行情��c��当然了�Q�还需要另外写一些Test Case来验证其他情况下的运行情��c��比如其他一些常见的加法�l�合。例子如下：
int additionPropertiesTest()
{
    //conmutative: a + b = b + a
    if ( addition(1, 2) != addition(2, 1) )
    {
return (FALSE);
    }

    //asociative: a + (b + c) = (a + b) + c
    if ( addition(1, addition(2, 3)) != addition(addition(2, 1), 3 ) )
    {
return (FALSE);
    }

    //neutral element: a + NEUTRAL = a
    if ( addition(10, 0) != 10 )
    {
return (FALSE);
    }

    //inverse element: a + INVERSE = NEUTRAL
    if ( addition(10, -10) != 0 )
    {
return (FALSE);
    }

    return (TRUE);
}
上面的例子测试了多个数据相加��序不同的情��c�?br>上述的两个Test Case�l�成了一个Test Suite�Q�Test Suite是指用来��试同一被测单元的一�l�Test Case�?br>在开发被��模块时必须同时�~�写�q�些Test Case和Test Suite的代码，被测模块变更�Ӟ��要同时变��_��有时需要增加）相应的Test Case和Test Suite�?br>举例来说�Q�当求和模块升��为可以对��数求和的模块，��必��d��更Test Case和Test Suite�Q�加入诸如addDecimalNumbersTest之类的Test Case�?br>极限�~�程��E�序员在�~�写目标模块之前��开发出所有单元测试中要用到的Test Case。其主要理由是：一旦程序员处于开发过�E�之中，那么他就�q�入了一个持�l�改�q�的阶段�Q�必��d��时考虑单元模块功能、需要公布的接口、需要给�Ҏ��传递的参数、外部访问、内部行为等�{�。在�~�写目标单元之前通过开发Test Case�Q�可以对需要考虑的这些因素有更好的了解，�q�样�~�写目标模块与其他方法相比速度会更快，代码的质量也会更好�?br>每当开发团队需要发布新版本的时候，都要�q�行��d��的单元测试。所有的单元必须通过单元��试�Q�这样就可以发布成功的版本。如果有1个或以上的单元没有通过所有的��试�Q�Bug��出��C��。遇到这�U�情况就需要在�q�行��试�Q�如果需要的话还需要增加新的Test Case�Q�检查可以��Bug再现的所有情��c��如果新的Test Case可以使Bug重现�Q�就可以修正�q�个Bug�Q�然后再�q�行��试�Q�如果模块通过了测试，��可以认为Bug已经修正�Q�可以发布新的无Bug版本了�?br>为每一个发现的Bug��d��新的Test Case是很有必要的�Q�因为Bug会反复出玎ͼ�当其重复出现旉��要有效的��试来检��Bug。这��L��话，Test Bettery会逐渐膨胀直至覆盖所有的历史Bug和潜在的错误�?br>��试工具�Q?br>有两个小伙子�Q�一个叫Kent Beck�Q�另一个叫Eric Gamma�Q�他们写了一�p�d��的Java�c�，希望可以把测试做的尽可能自动化，�q�称之�ؓJUnit�Q�JUnit使整个单元测试界产生的很大的震动。其他的开发者们把JUnit的代码移植到其他语言上，构徏了一大系列称为xUnit框架的��品。其��d��括C/C++的CUnit和CPPUnit�Q�Delphi的DUnit�Q�Visual Basic的VBUnit�Q?NET�q�_��上的NUnit�Q�等�{��?br>所有这些框枉��采用同样的规则，对语�a�的依赖性很��，熟悉其中一个框架就能够熟练应用其他框架�?br>下面要讲的是如何通过使用CPPUnit来编写测试代码�ƈ提高单元的质量�?br>CPPUnit采用面向对象的编�E�方法，中间会遇到诸如封装、��ѝ��多态这些概��c��另外，CPPUnit采用C++ SEH�Q�Structured Exception Handling�Q�，所以还会遇到异常的概念�Q�以及throw, try, finally, catch�q�些指��o�?br>CPPUnit
每一个Test Case都需要在TestCase�cȝ��z��c�M��定义。TestCase�c�M��包含了许多基本的功能�Q�比如运行测试、在Test Suite中注册Test Case�{��?br>比如在需要写一个在��盘上存储数据的��模块的时候，模块�Q�定义�ؓDiskData�c�）主要实现两个功能�Q�读取数据和装蝲数据。例�E�如下：
typedef struct _DATA
{
    int number;
    char string[256];
}DATA, *LPDATA;

class DiskData
{
public:
DiskData();
~DiskData();

LPDATA getData();
void setData(LPDATA value);

bool load(char *filename);
bool store(char *filename);

private:
DATA m_data;
};

此时�Q�首先要做的事情不是弄明白上面的代码是如何变出来的，而是要确定上面所定义的类是否完成了设计的全部功能——正��地��d��和存储数据�?/p>

为此�Q�需要设计一个新的Test Suite�Q�其中包含两个Test Case�Q�一个读取数据、一个存储数据�?/p>

使用CPPUnit

最新版本的CPPUnit可以�?a >http://cppunit.sourceforge.net/上免费下载到�Q�其中包含所有的库文件、文档、例子程序和其他有趣的素材�?/p>

在Win32环境下，可以在VC++�Q?.0或更新版本）中��用CPPUnit�Q�由于CPPUnit采用的是ANSI C++�Q�所以可应用于C++ Builder�{�开发环境中的版本较��?br>构徏库文件的步骤可以在CPPUnit发布版本的INSTALL-WIN32.txt文�g中找到。构
建好库文件之后就可以着手编写Test Suite了�?/p>

在VC++下编写单元测试程序的步骤如下�Q?br> 创徏一个基于MFC的对话框应用�E�序�Q�或者文档应用程序）
开启RTTI:Project Settings -> C++ -> C++ Language
在include目录中加入CPPUnit\include:Tools -> Options -> Directories -> Include
�q�接cppunitd.lib(静态连�?或者cppunitd_dll.lib(动态连�?�Q�testrunnerd.lib。如果是�?#8220;Release”配置下编译，同样需要连接这些库文�g�Q�只是需要把名称中的“d”字母��L��?br> 拯��testrunnerd.dll文�g到可执行文�g夹的下面�Q�或者�\径下的其他文件夹中）�Q�如果是动态连接的话，�q�需要拷贝cppunitd_dll.dll�Q?#8220;Release”配置下需要拷贝testrunner.dll和cppunit_dll.dll�Q��?/p>

配置好之后即可以着手进行单元测试类�~�码了�?/p>

待测试的DiskData�c�，主要实现两个功能�Q�读取和存储��盘上的数据。要��试�q�两个功能，需要两个Test Case�Q�一个负责读取数据、一个负责存储数据�?br>下面是单元测试类的定义：
#if !defined(DISKDATA_TESTCASE_H_INCLUDED)
#define DISKDATA_TESTCASE_H_INCLUDED

#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000

#include //��Z��从基�c�TestCase�z��新的��试�c?br>#include //方便快速定义测试类的宏

#include "DiskData.h"

class DiskDataTestCase : public CppUnit::TestCase
{
CPPUNIT_TEST_SUITE(DiskDataTestCase);//定义Test Suite的�v�?br> CPPUNIT_TEST(loadTest);//定义Test Case
CPPUNIT_TEST(storeTest);
CPPUNIT_TEST_SUITE_END();//定义Test Suite的终�?/p>

public:
void setUp();
void tearDown();

protected:
void loadTest();
void storeTest();

private:
DiskData *fixture;
};

#endif

例程中，DiskDataTestCase�c�重载了两个�Ҏ��Q�setUp()和tearDown()。这两个�Ҏ��在Test Case开始和�l�束的时候自动运行�?/p>

��试逻辑是在两个Protected�Ҏ��中实现的�Q�稍后要涉及到如何�ؓ��试逻辑�~�码�?nbsp;

例程的最后定义了指向DiskData�c�d��数据的指针fixture�Q�用以保存测试过�E�中的目标对象。setUp()是初始化函数�Q�在调用每一个Test Case之前调用setUp()�Q�同时负责初始化目标对象。Test Case�q�行�q�程中要使用fixture。在每一个Test Case�q�行�l�束之后�Q�调用tearDown()销毁fixture。这��P��每次�q�行Test Case时所使用的都是新产生的fixture�?/p>

��试步骤如下�Q?br> 开启测试程�?br> 点击“Run”按键
调用setUp()�Ҏ��Q�初始化fixture
调用�W�一个Test Case函数
调用tearDown()�Ҏ��Q�释放fixture
调用setUp()�Ҏ��Q�初始化fixture
调用�W�二个Test Case函数
调用tearDown()�Ҏ��Q�释放fixture
...

�l�过�~�码�Q?br>#include "DiskDataTestCase.h"

CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(DiskDataTestCase);

void DiskDataTestCase::setUp()
{
fixture = new DiskData();
}

void DiskDataTestCase::tearDown()
{
delete fixture;
fixture = NULL;
}

void DiskDataTestCase::loadTest()
{
// our load test logic
}

void DiskDataTestCase::storeTest()
{
// our store test logic
}

现在�Q�编码已�l�变得非常简单了�Q�setUp()和tearDown()实现了创建、释放fixture�Q�下面要做的��是为loadTest()、storeTest()�~�码了�?/p>

Test Case�~�码

搞清楚需要测试那些方面之后的工作是编码实现。可以通过使用库函数、第三方库函数、Win32 API或者C/C++操作�W�和指��o的内部属性�?/p>

有时需要辅助的文�g或者数据库表来存储正确的数据。在本例中，通过�Ҏ��内部不数据和外部文�g的数据来判断�l�果是否正确�?/p>

当出现错误时�Q�比如内部数据和外部数据不同�Q�，需要抛出异常。可以通过CPPUNIT_FAIL(message)宏实玎ͼ�也可以通过assertions宏实现�?br>以下是一些常用的assertion�?
CPPUNIT_ASSERT(condition): ��查condition�Q�如为false�Q�抛出异�?br> CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE(message, condition): ��查condition�Q�如为false�Q�抛出异常，�q�显�C�预先设定的信息
CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(expected,current): ��查expected与current的值是否相�{�，抛出异常�Q�显�C�expected和current的�?br> CPPUNIT_ASSERT_EQUAL_MESSAGE(message,expected,current): ��查expected的��g��actual的值是否相�{�，抛出异常�Q�显�C�expected,current的��|��q�显�C�预先设定的信息
CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL(expected,current,delta): ��查expected, current之差是否��于delta�Q�如果不��于�Q�显�C�expected和current的�?/p>

下面讲一下loadTest�~�码的编码构惻I��首先需要一个外部文�Ӟ��其中存储�q�一个DATA型数据，文�g的创建方式�ƈ不重要，关键是要保证里面的数据的正确性。然后，要进行的操作是检查load函数从外部文件中��d��的数据和实现存在其中的数据是否一致。代码如下：
//
// 前提�Q�外部文件中已存储了正确的数据�?br>//
#define AUX_FILENAME    "ok_data.dat"
#define FILE_NUMBER    19
#define FILE_STRING    "this is correct text stored in auxiliar file"

void DiskDataTestCase::loadTest()
{
// 相对路径转化为绝对�\�?br> TCHAR absoluteFilename[MAX_PATH];
DWORD size = MAX_PATH;

strcpy(absoluteFilename, AUX_FILENAME);
CPPUNIT_ASSERT( RelativeToAbsolutePath(absoluteFilename, &size) );

// 执行操作
CPPUNIT_ASSERT( fixture->load(absoluteFilename) );

// 通过assertion��查运行结�?br> LPDATA loadedData = fixture->getData();

    CPPUNIT_ASSERT(loadedData != NULL);
    CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(FILE_NUMBER, loadedData->number);
    CPPUNIT_ASSERT( 0 == strcmp(FILE_STRING,
            fixture->getData()->string) );
}

通过�q�样一个简单的Test Case��试�?个可能存在的错误�Q?br> load函数�q�回�?br> getData函数�q�回�?br> number�l�构的成员�?br> string�l�构的成员�?br>
storeTest要复杂一些，因�ؓ需要把fixture中的数据存储��C��时文件中�Q�之后打开两个文�g�Q�新的��时文件和外部文�g�Q�，��d��数据�q�比照内宏V��代码如下：

void DiskDataTestCase::storeTest()
{
    DATA    d;
    DWORD   tmpSize, auxSize;
    BYTE    *tmpBuff, *auxBuff;
    TCHAR   absoluteFilename[MAX_PATH];
    DWORD   size = MAX_PATH;

// 填充�l�构�?br> d.number = FILE_NUMBER;
strcpy(d.string, FILE_STRING);

// 相对路径转化为绝对�\�?/p>

strcpy(absoluteFilename, AUX_FILENAME);
CPPUNIT_ASSERT( RelativeToAbsolutePath(absoluteFilename, &size) );

    // 执行操作
    fixture->setData(&d);
    CPPUNIT_ASSERT( fixture->store("data.tmp") );

    // ��d��两文件的内容�q�对�?br>    // ReadAllFileInMemory 是一个分配缓冲区的外部函�?br>    // 把文件内容存入其�? 调用函数负责释放�~�冲�?
    tmpSize = ReadAllFileInMemory("data.tmp", tmpBuff);
    auxSize = ReadAllFileInMemory(absoluteFilename, auxBuff);

    // 文�g不存在则抛出异常
    CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("New file doesn't exists?", tmpSize > 0);
    CPPUNIT_ASSERT_MESSAGE("Aux file doesn't exists?", auxSize > 0);

    // 文�g大小可获得，否则抛出异常
    CPPUNIT_ASSERT(tmpSize != 0xFFFFFFFF);
    CPPUNIT_ASSERT(auxSize != 0xFFFFFFFF);

    // �~�冲区必��d��用，否则抛出异常
    CPPUNIT_ASSERT(tmpBuff != NULL);
    CPPUNIT_ASSERT(auxBuff != NULL);

// 两个文�g的大��必��d��DATA一�?br> CPPUNIT_ASSERT_EQUAL((DWORD) sizeof(DATA), tmpSize);
CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(auxSize, tmpSize);

// 两文件的内容必须一�?br> CPPUNIT_ASSERT( 0 == memcmp(tmpBuff, auxBuff, sizeof(DATA)) );

delete [] tmpBuff;
delete [] auxBuff;

::DeleteFile("data.tmp");
}

启动用户界面
最后，看看如何昄��Z��MFC的用��L��面对话框�Q�事先在其内部编译了TestRunner.dll�Q��?/p>

打开实现�cȝ��文�g�Q�ProjectNameApp.cpp�Q�，把下列代码复制到InitInstance�Ҏ��中：
#include
#include

BOOL CMy_TestsApp::InitInstance()
{
....

// 声明Test Runner�Q�用以注册的��试填入其中�Q��ƈ�q�行
CppUnit::MfcUi::TestRunner runner;

runner.addTest( CppUnit::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest() );

runner.run();

return TRUE;
}

很简单，不是吗？只需要定义一�?runner"实例�Q�添加注册过的test�Q�test是通过CPP文�g中的CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION宏注册的�Q�，��可以运行run函数了�?/p>

�~�译、运行，开始你的单元测试吧:)

创徏更好的解��x��?/a> 2007-05-26 10:53 发表评论

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