在上篇文章中提到過，單元測試是程序員編寫的代碼，用于驗證某段代碼的行為是否與開發(fā)者所期望的一致，并且說明了它的重要性，現(xiàn)在是時候來看看在實際開發(fā)中如何去做了。

為了驗證代碼行為是否與我們所期望的一致，就需要使用斷言（assertion）。斷言就是對待測代碼的結(jié)果進(jìn)行檢查，判斷是否與期望的一致。比如下面的IsTrue方法，它檢查給定的條件是否為真：如果非真，則斷言失敗，程序中止。

public void IsTrue(bool condition)

{

    if (!condition)

    {

        Abort();

    }

}

比如，有如下代碼：

int a = 2;

IsTrue(a == 2);

如果a不等于2，那么程序會退出。不難理解，所有類似的斷言都可以使用此方法。但情況卻不都像a == 2這樣簡單，我們要斷言的值可能是浮點數(shù)、字符串、集合等等很多情況，如果都使用IsTrue，那么在調(diào)用前我們都要考慮如何進(jìn)行比較，而且我們的處理也不止程序中止這種方式，好像很復(fù)雜啊。

如果有一個專門處理這些斷言的工具多好啊。很幸運，已經(jīng)有了，我們可以選擇NUnit或者M(jìn)bUnit。我們這里先看看NUnit，它是.NET這邊最正統(tǒng)的單元測試工具。NUnit提供了自己的GUI工具，我們可以通過該工具測試，但是有更好的選擇——TestDriven.NET，有了它，就不需要在開發(fā)環(huán)境和測試工具間來回切換了，單元測試在VS內(nèi)就可以完成。

在NUnit中，有個Assert類，它提供了多種斷言方式，可以滿足大部分需要了。比如針對兩個整數(shù)是否相等的斷言，可以使用Assert.AreEqual，我們沒必要寫自己的IsTrue方法了，只要調(diào)用：Assert.AreEqual(2, a)即可。

好，現(xiàn)在從一個簡單的例子開始，看一下如何使用NUnit進(jìn)行單元測試。

計劃你的測試

我們考慮如下一個方法，它查找一個int數(shù)組中的元素的最大值：

static int Largest(int[] array);

給定一個數(shù)組[7, 8, 9]，該方法應(yīng)該返回9（這就是我們的期望值）。等一下，你有沒有想到其它的測試呢？思考一分鐘再往下看。

首先，元素的位置應(yīng)與返回值無關(guān)，所以可想到如下測試：

l [7, 8, 9] -> 9

l [8, 9, 7] -> 9

l [9, 7, 8] -> 9

接下來，如果數(shù)組中有兩個相等的最大值，該是如何？

l [7, 9, 8, 9] -> 9

還有，如果數(shù)組只有一個元素，會是怎樣？

l [1] -> 1

別忘了整數(shù)包含負(fù)數(shù)呢：

l [-9, -8, -7] -> -7

還不寫代碼啊，我早就想到它的實現(xiàn)方法了：

public static int Largest(int[] array)

{

    int index, max = Int32.MaxValue;

    for (int index = 0; index < array.Length - 1; index++)

    {

        if (array[index] > max)

        {

            max = array[index];

        }

        return max;

    }

}

測試一個簡單的方法

我們來給上面的方法編寫一個測試用例（Test Case）：

[TestFixture]

public class MyUtilTest

{

    [Test]

    public void LargestOf3()

    {

        Assert.AreEqual(9, MyUtil.Largest(new int[]{8, 9, 7}));

    }

}

好，激動人心的時刻到了，運行下看看。

不好，測試沒通過，出現(xiàn)了下面的信息

TestCase 'Ch02.MyUtilTest.LargestOf3' failed: 

  Expected: 9

  But was:  2147483647

    D:\myWorks\VS2008\Consoles\UnitTestingInAction\Ch02\MyUtilTest.cs(22,0): at Ch02.MyUtilTest.LargestOf3()

結(jié)果與期望不一致，輸入的是7、8、9，怎么會返回那么大的數(shù)字呢？看看代碼，max變量的初始值為Int32.MaxValue，這就不對了，如果改成0的話就對了。此時測試確實是通過的。

上面我們想到了很多測試還沒做呢，先考慮最大值的位置，這個跟結(jié)果應(yīng)當(dāng)是無關(guān)的。

再添加兩個斷言，代碼還是寫在剛才的測試用例中。

Assert.AreEqual(9, MyUtil.Largest(new int[] { 8, 9, 7 }));

Assert.AreEqual(9, MyUtil.Largest(new int[] { 9, 8, 7 }));

Assert.AreEqual(9, MyUtil.Largest(new int[] { 7, 8, 9 }));

現(xiàn)在該通過了，運行測試。

暈，又沒通過：

TestCase 'Ch02.MyUtilTest.LargestOf3' failed: 

  Expected: 9

  But was:  8

    D:\myWorks\VS2008\Consoles\UnitTestingInAction\Ch02\MyUtilTest.cs(24,0): at Ch02.MyUtilTest.LargestOf3()

第三個斷言失敗，最大值是8，你的直覺是什么？是不是好像9根本沒執(zhí)行到呢？檢查下for循環(huán)：

for (index = 0; index < array.Length - 1; index++)

通常我們會寫index < array.Length，這里顯然少循環(huán)了一次，這是個事故多發(fā)地帶，這個錯誤被稱為“off-by-one”錯誤，如果使用foreach語句就不存在這個問題了。

現(xiàn)在測試終于通過了，再看看重復(fù)最大值和單一元素的斷言：

[Test]

public void TestDups()

{

    Assert.AreEqual(9, MyUtil.Largest(new int[] { 8, 9, 7, 9 }));

}

[Test]

public void TestOne()

{

    Assert.AreEqual(1, MyUtil.Largest(new int[] { 1 }));

}

至此一切正常，Yeah！等等，如果元素是負(fù)數(shù)呢？

Assert.AreEqual(-7, MyUtil.Largest(new int[] { -9, -8, -7 }));

TestCase 'Ch02.MyUtilTest.TestNegative' failed: 

  Expected: -7

  But was:  0

    D:\myWorks\VS2008\Consoles\UnitTestingInAction\Ch02\MyUtilTest.cs(42,0): at Ch02.MyUtilTest.TestNegative()

0是哪里來的？看來又是初始值的問題，0要大于負(fù)數(shù)，看來初始值必須是一個最小的整數(shù)，它就是Int32.MinValue，這樣就可以了。

最后，如果array為空（長度為0）怎么辦？這個時候最大值是無意義的，返回任何值都不合適，應(yīng)當(dāng)拋出一個異常，代碼修改如下：

int index, max = Int32.MinValue;

if (array.Length == 0)

{

    throw new ArgumentException("largest: Empty array.");

}

for (index = 0; index < array.Length; index++)

…

注意，代碼在設(shè)計上發(fā)生了改動，改善設(shè)計正是單元測試的好處之一。

為之編寫測試用例：

[Test, ExpectedException(typeof(ArgumentException))]

public void TestEmpty()

{

    MyUtil.Largest(new int[] { });

}

注意，這個方法的特性中，除了Test，還多了個ExpectedException，與前面的用例不同，我們期望的正是異常。

小結(jié)

本文通過一個簡單的例子描述了單元測試的過程，從此我們也可以編寫測試用例了，對其有了初步的認(rèn)識。其中的過程有些繁瑣，也許你會問，這么一個簡單的方法值得花費這么大的力氣嗎？答案是肯定的，單元測試保證了程序在當(dāng)前的質(zhì)量，而在維護(hù)時會體現(xiàn)出更大的價值。

文中用到了NUnit和TestDriven.NET兩個工具，其詳細(xì)用法可以在園子里搜一下，在后續(xù)文章中我也不想再寫相關(guān)內(nèi)容了。從下一篇開始將逐步深入地討論單元測試的實施過程。