詳解c++種gmock單元測(cè)試框架
隨著微服務(wù)和CI的流行，在目前的軟件工程領(lǐng)域中單元測(cè)試可以說(shuō)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，在TDD中，單元測(cè)試更是被提高到了一個(gè)新的高度。但是很多公司由于很多不同的原因，沒(méi)有能持續(xù)維護(hù)，或者干脆就從來(lái)沒(méi)有寫(xiě)過(guò)單元測(cè)試，確實(shí)，單元測(cè)試在初期和代碼維護(hù)期會(huì)需要花一些投入，但是，如果一個(gè)項(xiàng)目是需要長(zhǎng)期維護(hù)和更新的，那么單元測(cè)試的作用，相對(duì)于投入來(lái)說(shuō)就根本不算什么。見(jiàn)過(guò)很多人寫(xiě)的單元測(cè)試，雖然也可以運(yùn)行，也有覆蓋率，但是稍微分析一下就會(huì)看出來(lái)，那根本就不是單元測(cè)試，而已經(jīng)是集成測(cè)試，比如有人竟然要在單元測(cè)試中訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，寫(xiě)文件，甚至讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)。。
那么什么樣的數(shù)據(jù)庫(kù)是好的單元測(cè)試呢，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，以下幾點(diǎn)可能是必須的：
1. 運(yùn)行速度快，對(duì)于一個(gè)有幾百個(gè)單元測(cè)試用例的測(cè)試來(lái)說(shuō)，我期待1-2分鐘內(nèi)可以運(yùn)行完成，應(yīng)為如果我在重構(gòu)代碼，這可以讓我在很快的時(shí)間內(nèi)得到反饋。
2. 不要依賴(lài)外部因素，單元測(cè)試只針對(duì)單一函數(shù)功能測(cè)試
3. 一個(gè)用例只測(cè)試一個(gè)函數(shù)
對(duì)于其中的第二點(diǎn)，可能是比較麻煩的，因?yàn)?，如果一個(gè)函數(shù)是類(lèi)型的成員函數(shù)，那么很可能會(huì)依賴(lài)很多內(nèi)部的成員變量，這種情況就是mock出場(chǎng)的時(shí)候了，因?yàn)槭褂胢ock才能讓我們專(zhuān)注于自己函數(shù)一業(yè)務(wù)邏輯的測(cè)試，而將依賴(lài)隔離開(kāi)。筆者使用過(guò)很多種語(yǔ)言的mock庫(kù)，用的最順手的還是Java的mokito, 當(dāng)然c++ 語(yǔ)言也有很多類(lèi)似的產(chǎn)品，比如gmock, fake it, 但是其局限性確實(shí)比較多，如果不在代碼開(kāi)始階段了解，并且做好計(jì)劃，后期想加入單元測(cè)試，并且使用gmock的時(shí)候可能就會(huì)追悔莫及，大動(dòng)干戈，下面我們來(lái)分場(chǎng)景分析一下這些局限性。
場(chǎng)景1：
class TurtleReal {
public:
void PenUp()
{
}
void PenDown()
{
}
};
class MockTurtleReal : public TurtleReal {
public:
MOCK_METHOD0(PenUp, void());
MOCK_METHOD0(PenDown, void());
};
class PainterdReal
{
TurtleReal* turtle;
public:
PainterdReal(TurtleReal* turtle)
: turtle(turtle) {}
bool DrawCircle(int, int, int) {
turtle->PenDown();
return true;
}
};
TEST(PainterTest, ChildRealCanDrawSomething) {
MockTurtleReal turtle;
EXPECT_CALL(turtle, PenDown())
.Times(AtLeast(1));
PainterdReal painter(&turtle);
EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10));
}
結(jié)果1：
結(jié)論一：
為什么用例會(huì)失敗呢，gmock 依賴(lài)C++多態(tài)機(jī)制進(jìn)行工作，只有虛函數(shù)才能被mock, 非虛函數(shù)不能被mock, 這一點(diǎn)告訴我們，如果想要在代碼中使用gmock類(lèi)的設(shè)計(jì)中，最好采用接口隔離，對(duì)于c++來(lái)說(shuō)也就是采用純虛類(lèi)型，因?yàn)閏++本身沒(méi)有接口類(lèi)型。
場(chǎng)景2：
class Turtle {
public:
virtual ~Turtle() {}
virtual void PenUp() = 0;
virtual void PenDown() = 0;
};
class MockTurtle : public Turtle {
public:
MOCK_METHOD0(PenUp, void());
MOCK_METHOD0(PenDown, void());
};
class Painter
{
Turtle* turtle;
public:
Painter(Turtle* turtle)
: turtle(turtle) {}
bool DrawCircle(int, int, int) {
turtle->PenDown();
return true;
}
};
TEST(PainterTest, CanDrawSomething) {
MockTurtle turtle;
EXPECT_CALL(turtle, PenDown())
.Times(AtLeast(1));
Painter painter(&turtle);
EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10));
}
結(jié)果2：
結(jié)論二：
將函數(shù)改為虛函數(shù)，測(cè)試用例通過(guò)
場(chǎng)景3：
class TurtleChild: Turtle {
public:
void PenUp()
{
int a = 0;
};
void PenDown()
{
int b = 0;
};
};
class MockTurtleChild : public TurtleChild {
public:
MOCK_METHOD0(PenUp, void());
MOCK_METHOD0(PenDown, void());
};
class PainterChildRef
{
TurtleChild turtle;
public:
PainterChildRef(TurtleChild& turtle)
: turtle(turtle) {}
bool DrawCircle(int, int, int) {
turtle.PenDown();
return true;
}
};
TEST(PainterTest, ChildCanDrawSomething) {
MockTurtleChild turtle;
EXPECT_CALL(turtle, PenDown())
.Times(AtLeast(1));
PainterChild painter(&turtle);
EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10));
}
結(jié)果3：
結(jié)論三：
測(cè)試用例通過(guò)，派生類(lèi)中的同名函數(shù)仍然是虛函數(shù)，同樣支持多態(tài)，支持gomck
場(chǎng)景4：
class Turtle {
public:
virtual ~Turtle() {}
virtual void PenUp() = 0;
virtual void PenDown() = 0;
};
class TurtleChild: Turtle {
public:
void PenUp()
{
int a = 0;
};
void PenDown()
{
int b = 0;
};
};
class MockTurtleChild : public TurtleChild {
public:
MOCK_METHOD0(PenUp, void());
MOCK_METHOD0(PenDown, void());
};
class PainterChildRef
{
TurtleChild turtle;
public:
PainterChildRef(TurtleChild& turtle)
: turtle(turtle) {}
bool DrawCircle(int, int, int) {
turtle.PenDown();
return true;
}
};
TEST(PainterTest, ChildRefCanDrawSomething) {
MockTurtleChild turtle;
EXPECT_CALL(turtle, PenDown())
.Times(AtLeast(1));
PainterChildRef painter(turtle);
EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10));
}
結(jié)果4：
結(jié)論四：
測(cè)試用例失敗，以引用類(lèi)型傳入的成員變量本身不具備多態(tài)特性，因此gmock不支持
結(jié)論
本文通過(guò)四個(gè)場(chǎng)景，層層遞進(jìn)，深入的剖析了gmock的使用，希望大家在寫(xiě)代碼之前早做打算，避免大動(dòng)干戈，返工重來(lái)。但是從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，接口隔離， p-impl 慣用法等技術(shù)，應(yīng)該是一個(gè)c++老鳥(niǎo)的必備法寶，可見(jiàn)好多東西都是有其道理的，前期不了解，后期只能花更多的精力取彌補(bǔ)，要么推翻重構(gòu)，要么直接放棄，無(wú)知者無(wú)畏，no zuo, no die..
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