五分钟让你彻底了解TDD、ATDD、BDD&RBE

墨蓝 2022-05-17 12:55 251阅读 0赞

在目前比较流行的敏捷开发模式（如极限编程、Scrum方法等）中，推崇“**测试驱动开发**（Test Driven Development，TDD）”——测试在先、编码在后的开发实践。TDD有别于以往的“先编码、后测试”的开发过程，而是在编程之前，先写测试脚本或设计测试用例。TDD在敏捷开发模式中被称之为“**测试优先的编程**（test-first programming）”，而在IBM Rational统一过程（Rational Unified Process，RUP）中被称为“**测试优先的设计**（test-first design）”。所有这些，都在强调“测试先行”，使得开发人员对所做的设计或所写的代码有足够的信心，同时也有勇气进行设计或代码的快速重构，有利于快速迭代、持续交付。**重构的前提就是测试就绪（testing is ready），在这样的前提下，重构的风险就很低，否则就有比较高的风险。**

TDD具体实施过程，可以看作两个层次，如图1所示：

1.  在代码层次，在编码之前写测试脚本，可以称为单元测试驱动开发（Unit Test Driven Development，UTDD）
2.  在业务层次，在需求分析时就确定需求（如用户故事）的验收标准，即验收测试驱动开发（Acceptance Test Driven Development，ATDD）。

![70][] 图1  TDD的两个不同层次

先来讨论UTDD，如图2 所示。在打算添加某项新功能时，先不要急着写程序代码，而是将程序可能会碰到的特定条件、边界值、上下文等想清楚，为待编写（类或方法）的代码先写好测试脚本。然后，利用集成开发环境或相应的测试工具来执行这段测试用例，结果自然是通过不了（失败）。利用没有通过测试的错误信息反馈，了解到代码没有通过测试用例的原因，有针对性的逐步地添加代码。为了要使该测试用例通过，就要补充、修改代码，直到代码符合测试用例的要求，获得通过。测试用例全部执行成功，说明新添加的功能通过了单元测试，可以进入下一个环节。这样的流程也适合代码修改或重构，真正执行时，也不会严格按照这样的流程去做，但最基本要求是：先写好测试脚本（代码），再写产品代码并通过测试。按照UTDD做法，不是先写产品代码的类，再写测试类，而是先写测试类，再写产品的类。

![70 1][] 图2   UTDD执行的过程

UTDD从根本上改变了开发人员的编程态度，开发人员不能在像过去那样随意写代码，要求写的每行代码都是有效的代码，写完所有的代码就意味着真正完成了编码任务。而在此之前，代码写完了，实际上只完成了一半工作，远没有结束，因为单元测试还没执行，可能会发现许多错误，一旦缺陷比较多，缺陷就比较难以定位与修正。**UTDD在于促进开发人员思考**功能特性的应用场景、异常情况或边界条件，写出更完善的代码，避免犯较多的错误。其次，**也确保测试具有独立性，不受实现思维的影响**，确保测试的客观、全面。这一点，对开发人员测试自己的代码是必要的。如果是倒过来，先写产品代码（即功能实现在前）再进行测试，**那么测试会受实现思维影响**。例如，我们自己写的文章自己检查，有时很明显的问题都发现不了，就是受实现思维的影响。一般来说（多数情况下），开发人员测试自己的代码有两个障碍：思维障碍和心理障碍。心理障碍是指开发人员对自己的代码不会穷追猛打，发现了一些缺陷，很可能会适可而止。我们知道，实际上缺陷越多的地方越有风险，越要进行足够的测试。**最后，UTDD也确保所有代码的可测试性**，每一行代码得到了测试，比较彻底地确保代码的（微观）质量。

许多研发人员不习惯UTDD这种模式，推行UTDD会遇到比较大的困难，那TDD的实施可以移到业务层，**推行ATDD，即在设计、写代码之前，明确系统功能特性的验收标准，这比较容易推广实施**。例如，在敏捷开发模式中，每个用户故事的描述过于简单，是不具有可测试性的。例如，开发一个在线旅游网，可以提供交通、酒店、门票等预定服务，有一个最基本的用户故事：

> 作为一个旅行者的用户，我想通过一次性的操作，快速删除事先预定的订单包（含飞机票、酒店和门票）

像这样的用户故事，如果不加验收标准，开发实现起来很容易，在数据库某个表中删除一条记录，在其它关联表上修改相应的标志位即可。但实际的业务不会那么简单，说取消就取消？不需要有一个时间提前量？取消一定成功吗？收不收相关的费用？是否需要线下处理的时间？是否需要通知用户？通过什么方式通知取消成功或失败？要回答这些问题，就是要给这个用户故事增加“验收标准”，如：

*  取消前，需要提醒用户再次确认
 *  需提前24个小时取消
 *  需要4个小时处理时间，才能知道取消成功与否
 *  这类取消需要收取总金额10%的费用
 *  不管取消成功与否，采用邮件和短信双重通知
 *  用户事后可以查询取消的相关记录
 *  需要保留客户和旅行网双向操作记录日志

这样，这个用户故事才具有可测试性，开发人员也会清楚如何实现这个用户故事，实现的结果和产品经理所期望的结果就不会有太大差异。

从ATDD演化出来一种具体落地的开发模式就是BDD（Behavior Driven Development，行为驱动开发）。**BDD只是将验收标准更加明确化，可以看作是ATDD的实例化**，**即列出用户故事所可能遇到的应用场景，而且将这种应用场景的表达方式规定为GWT格式**，即

![70 2][]

**BDD再往前推进一步**，就是需求实例化（Requirements By Example，RBE），更加明确需求的具体表现。还是以上面用户故事为例，可以建立类似下列内容的需求实例化。

![70 3][]

需求越明确，用户、产品经理、开发与测试等之间的理解就越一致（on the same page），更不产生偏差和误解，有利于开发和测试的工作。基于RBE，开发人员写产品的代码，测试人员可以独立写测试的代码，产品经理的工作也会变得轻松，不需要太多的解释、不需要回答开发和测试的各种问题。

*  **从需求角度看**，BDD和需求实例化比较彻底地明确需求，统一用户、产品经理、开发与测试等认识，让大家处在一个层面上，使研发工作更高效。
 *  **从测试角度看**，需求即测试，产品的需求就是测试的需求，需求可以被执行，即一步到位，将需求变为自动化测试脚本，开发出来的功能特性随时可以被自动验证。

**TDD**一改以往的破坏性测试的思维方式，**测试在先、编码在后，更符合“缺陷预防”的思想**。这样一来，编码的思维方式发生了很大的变化，编写出高质量的代码去通过这些测试，在进行每项设计、写每一行代码时都要想想用户的真实需求、应用场景和一些例外等，确保实现的功能特性符合预期，并具有健壮性。测试，也从以前的破坏性的方法转移到一种建设性的方法中来。在这种积极心态的影响下，开发人员的工作效率和产品的质量都会有显著的提高，真正实现“质量是内建的（Quality is built in）”的目标。

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