First Steps to xUnit

自我參照的挑戰#

用正在開發的測試工具來執行自身的測試，感覺就像對自己進行腦部手術。然而，測試框架的邏輯比 Part I 的 Money 範例複雜得多，這個過程可以視為邁向「真實」軟體 TDD 開發的一步，也可以視為一個自我參照程式設計（self-referential programming）的練習。

起始待辦清單#

首先，我們需要能夠建立一個 test case 並執行一個 test method，例如：TestCase("testMethod").run()。以下是測試框架的待辦清單：

Invoke test method
Invoke setUp first
Invoke tearDown afterward
Invoke tearDown even if the test method fails
Run multiple tests
Report collected results

Bootstrap 問題#

我們面臨一個 bootstrap 問題：我們需要撰寫 test case 來測試框架，但框架本身還不存在。因此，第一個小步驟的驗證必須手動完成。

策略是建立一個包含旗標（flag）的 test case。在 test method 執行前，旗標應為 false；test method 會設定旗標；執行後旗標應為 true。

手動驗證的第一步#

我們從手動呼叫 test method 開始：

test= WasRun("testMethod")
print test.wasRun

test.testMethod()
print test.wasRun

預期先印出 None（Python 中代表 false），再印出 1。但這還不能執行，因為 WasRun 類別尚未定義。

先建立空的類別：

class WasRun:
  pass

接著需要在建構子（__init__）中建立 wasRun 屬性：

class WasRun:
  def __init__(self, name):
    self.wasRun= None

執行後印出 None，然後告訴我們需要定義 testMethod：

def testMethod(self):
  pass

現在印出 None 和 None。我們要的是 None 和 1，只需在 testMethod() 中設定旗標：

def testMethod(self):
  self.wasRun= 1

現在得到正確答案——綠燈！

引入 run() 方法#

接下來需要使用真正的介面 run()，而非直接呼叫 test method：

test= WasRun("testMethod")
print test.wasRun
test.run()
print test.wasRun

先用最簡單的方式實作：

def run(self):
  self.testMethod()

測試重新回到正確結果。

動態呼叫 test method#

下一步是動態呼叫 test method。Python 的強大特性之一是類別和方法的名稱可以當作函式使用。透過 getattr 取得對應名稱的屬性，就能將其作為函式呼叫：

class WasRun:
  def __init__(self, name):
    self.wasRun= None
    self.name= name
  def run(self):
    method = getattr(self, self.name)
    method()

重點： 這裡展示了一個常見的重構模式——將在一個特定情境下運作的程式碼，透過用變數取代常數來泛化。此處的「常數」是寫死的程式碼而非資料值，但原則相同。TDD 透過提供具體可執行的範例來做泛化，而非純粹靠推理。

抽取 TestCase 超類別#

WasRun 類別同時負責兩件事：追蹤方法是否被呼叫，以及動態呼叫方法。是時候進行分離了。

首先建立空的 TestCase 超類別，讓 WasRun 成為子類別：

class TestCase:
  pass

class WasRun(TestCase):
  ...

將 name 屬性移到超類別：

class TestCase:
  def __init__(self, name):
    self.name= name

class WasRun(TestCase):
  def __init__(self, name):
    self.wasRun= None
    TestCase.__init__(self, name)

run() 方法只使用超類別的屬性，因此也搬移到超類別：

class TestCase:
  def __init__(self, name):
    self.name= name
  def run(self):
    method = getattr(self, self.name)
    method()

技巧： 在每一步之間都執行測試，確保得到相同的結果。這是重構的基本紀律。

自動化測試#

已經厭倦了每次手動檢查印出的 None 和 1。利用剛建立的機制，現在可以寫出自動化測試：

class TestCaseTest(TestCase):
  def testRunning(self):
    test= WasRun("testMethod")
    assert(not test.wasRun)
    test.run()
    assert(test.wasRun)

TestCaseTest("testRunning").run()

測試主體就是把 print 語句轉換成 assertion，本質上可以視為一種 Extract Method。

待辦清單更新：

~~Invoke test method~~
Invoke setUp first
Invoke tearDown afterward
Invoke tearDown even if the test method fails
Run multiple tests
Report collected results

本章回顧#

在幾次過於自信的嘗試失敗後，找到了一個足夠小的起步方式
透過先寫死再泛化（用變數取代常數）來實作功能
使用了 Pluggable Selector 模式（但承諾至少四個月內不再使用，因為它讓程式碼難以靜態分析）
用極小步驟完成了測試框架的 bootstrap