O teste de unidade é uma prática comum no desenvolvimento de software, crucial para identificar e corrigir falhas no código em estágios iniciais, garantindo um produto final de alta qualidade para os utilizadores.
Esta prática é fundamental no fluxo de trabalho de desenvolvimento, influenciando diretamente a qualidade do código produzido.
O teste de unidade avalia o comportamento do código face a diferentes tipos de dados de entrada: limites, padrões e casos inválidos. Também examina as premissas, explícitas ou implícitas, que o código assume.
Realizar testes de unidade é um processo minucioso que envolve várias etapas. Antes de entregar um produto a um cliente, é imprescindível garantir que não existam erros e que o produto se comporte de acordo com as expectativas do cliente.
Portanto, a testagem prévia à entrega é essencial para assegurar a qualidade e refletir um alto padrão de trabalho. Além disso, é uma habilidade valiosa para qualquer desenvolvedor.
Vamos explorar em detalhe o que é o teste de unidade e porque é tão importante para organizações e desenvolvedores.
O que é o Teste de Unidade?
O teste de unidade é um componente fundamental no processo de desenvolvimento de software, focando na avaliação de elementos individuais de um aplicativo ou programa para deteção rápida de erros. O objetivo principal é garantir que cada parte do software funcione conforme o especificado pelos requisitos do cliente. As unidades testadas podem ter várias entradas, mas produzem geralmente uma única saída.
Ao criar um programa, os desenvolvedores dividem-no em diversas unidades testáveis, facilitando a verificação do código-fonte. O teste de unidade examina cada função, método ou procedimento, sendo aplicável tanto à programação orientada a objetos quanto à procedural. É particularmente útil durante a refatoração ou reescrita de segmentos de código.
Em termos simples, o teste de unidade é um processo de teste de software onde uma “unidade” é um componente isolado a ser testado para avaliar a qualidade do código.
Existem muitas ferramentas de teste de unidade disponíveis para diferentes linguagens de programação como C, C++, Python, C#, Java e JavaScript. Algumas delas incluem JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit e HtmlUnit, entre outras.
Quais são os tipos de teste de unidade?
O teste de software possui variadas modalidades, sendo o teste de unidade uma delas. O teste de unidade pode ser classificado em dois tipos principais. Vamos detalhar cada um:
Teste Manual: Neste tipo de teste, o desenvolvedor escreve manualmente o código de teste para verificar partes específicas do software, interagindo com as APIs ou o próprio software para encontrar erros. É uma abordagem dispendiosa e morosa, pois requer que um profissional trabalhe num ambiente para testar cada componente individual do software. Também está suscetível a erros humanos, como erros de digitação e omissão de etapas.
Teste Automatizado: Neste caso, a máquina executa os scripts de teste previamente preparados, realizando a mesma tarefa do teste manual. O teste de unidade automatizado consegue testar sequências de código simples ou complexas com resultados consistentes.
O teste automatizado é mais confiável e eficiente do que o teste manual. Por isso, muitas organizações optam por esta abordagem para testar os seus softwares. No entanto, a qualidade do teste automatizado depende da qualidade do código dos próprios testes.
O teste de unidade automatizado é um componente crucial na integração e entrega contínua, melhorando o controle de qualidade à medida que novas funcionalidades são adicionadas ao aplicativo.
Por que o teste de unidade é importante?
O principal objetivo do teste de unidade é separar cada parte do programa para que seja possível verificar se cada componente está a funcionar corretamente e sem erros. Ao isolar cada parte, é mais fácil determinar o comportamento exato do código, em conformidade com as expectativas.
Alguns dos benefícios do teste de unidade incluem:
Qualidade do Código
O teste de unidade aumenta a qualidade do código ao permitir que os desenvolvedores identifiquem defeitos nas unidades antes da implementação. Também ajuda a identificar casos extremos e encoraja a criação de código mais robusto.
Além disso, o processo de testar o código pode obrigar os desenvolvedores a analisar o código de diferentes perspetivas, o que pode levar a melhores soluções de design e otimizações. Este processo é semelhante à revisão de código, ajudando a aprimorar o estilo do código.
Processo Ágil
O teste de unidade contribui para um processo de codificação mais ágil. Ao adicionar novas funcionalidades ao software, pode ser necessário alterar o código previamente testado. Isso pode ser dispendioso e arriscado, mas, com testes de unidade já implementados, a refatoração do código torna-se mais segura e eficiente.
Deteção antecipada de bugs
A identificação de erros antes da integração é sempre vantajosa e poupa tempo. Os desenvolvedores, ao escreverem testes de unidade, conseguem encontrar problemas em fases iniciais, permitindo que os solucionem de forma rápida e eficiente, melhorando a qualidade geral do código e reduzindo custos.
Documentação adequada
O desenvolvedor compreende a interface básica de cada unidade e como usar os programas de teste para verificar componentes individuais do código. Isso permite que aprenda sobre a funcionalidade do código e verifique se ele se comporta como esperado.
Custos Baixos
Ao detetar erros na fase de desenvolvimento, o teste de unidade reduz os custos. Encontrar um erro em fases mais avançadas, como durante o teste de aceitação ou do sistema, é muito mais dispendioso de corrigir, pois obriga a alterar partes maiores do código. A deteção precoce reduz custos e poupa tempo.
Quais são as diferentes técnicas de teste de unidade?
O teste de unidade avalia todas as partes de um programa para identificar erros ou falhas inesperadas, permitindo que o programa seja submetido ao processo de teste. Para agilizar o processo, três técnicas principais são usadas:
#1. Teste de caixa branca
O teste de caixa branca, também conhecido como teste de caixa transparente ou de vidro, implica que o testador tem conhecimento detalhado do funcionamento interno do código. Envolve testar os aspetos funcionais de uma solução ou aplicação, desde as entradas ao processamento, o planeamento de testes e a geração de relatórios.
#2. Teste de caixa preta
Este tipo de teste verifica a interface do utilizador, as entradas e as saídas da solução. Avalia o cenário do sistema.
Por exemplo, assegura que o utilizador não recebe uma mensagem de erro ao introduzir uma senha incorreta e que a senha pode ser introduzida no formato correto.
#3. Teste de caixa cinza
O teste de caixa cinza, ou teste semitransparente, combina as abordagens de caixa branca e caixa preta. O utilizador tem um conhecimento parcial do funcionamento interno do software. Inclui vários tipos de testes, como o teste de matriz, teste de padrão, teste de regressão e teste de padrão ortogonal.
Como escrever um teste de unidade?
Escrever um código de teste de unidade é semelhante ao desenvolvimento de qualquer código, mas com algumas diferenças. Desenvolve-se um programa principal para resolver os problemas dos utilizadores e um código de teste para resolver problemas no programa principal.
O desenvolvedor torna-se o seu próprio cliente durante a criação de testes de unidade, devendo pensar como um utilizador e verificar cada parte do programa para garantir que satisfaz as suas expectativas. Como o desenvolvedor criou o código, pode facilmente identificar as áreas que precisam de ajustes para melhorar os resultados.
- Primeiro, compreenda os requisitos de cada bloco de código que irá testar e atribua um nome ao método.
- Defina os parâmetros do teste e garanta que cada teste produza o resultado esperado. Evite hierarquias de classe de teste, mas pode usar métodos de configuração e classes de utilitário aninhadas.
- Siga o padrão de organização, ação e afirmação e comece a escrever o teste.
Repita este processo para cada parte do programa e crie um código eficaz para testar o código principal. Identifique os problemas e resolva-os rapidamente.
Quais são as limitações do teste de unidade?
Embora o teste de unidade seja um método importante de teste de software, pode ser moroso verificar mesmo uma única parte do código, especialmente em projetos grandes e complexos.
Como tal, pode não conseguir detetar todos os erros num programa. Consegue identificar erros de funcionalidade, mas pode falhar na deteção de problemas de desempenho, erros de integração ou problemas em todo o sistema. O teste de unidade é mais eficaz quando utilizado em conjunto com outros métodos de teste de software.
A principal limitação é que não consegue provar a ausência de erros. Assim como outros tipos de teste, apenas identifica erros presentes. Também é necessário manter registos detalhados do código de teste de unidade para consulta durante todo o processo de teste.
É também impraticável testar todas as combinações possíveis de entradas sem automatização. É necessário analisar cuidadosamente cada canto do código em programas maiores, o que pode ser exaustivo.
Vamos analisar as principais desvantagens do teste de unidade:
- O processo de criação de casos de teste pode demorar bastante.
- É difícil escrever testes de unidade para código legado.
- É necessária manutenção.
- Testar código GUI é um desafio.
- Pode não ser capaz de detetar todos os erros num programa.
Teste de Unidade vs. Teste Funcional: Diferença
O teste de unidade e o teste funcional são os pilares do processo de teste de software. Ambos são importantes, apresentando vantagens específicas. A principal diferença é que o teste de unidade é executado pelos desenvolvedores, enquanto o teste funcional é realizado pelos testadores durante o teste do sistema.
Vejamos as principais diferenças:
#1. O teste de unidade verifica unidades de código isolando componentes do software. O teste funcional, por outro lado, avalia todas as funcionalidades do programa em relação aos requisitos do utilizador.
#2. O código de teste de unidade é fácil de escrever e executar. Utiliza a técnica de caixa branca e visa isolar cada unidade para teste. O código de teste funcional é mais complexo. Utiliza a técnica de caixa preta e visa avaliar a funcionalidade de toda a aplicação.
#3. O teste de unidade abrange casos extremos e ramificações do código, mas exige muitos casos de teste. No teste funcional, não são necessários tantos casos de teste, pois o foco é a funcionalidade da aplicação.
#4. O teste de unidade tem um custo de manutenção baixo. O código de teste é escrito pelo desenvolvedor na mesma linguagem do código principal. O custo de manutenção do teste funcional é superior. O testador não necessita da mesma linguagem de programação para escrever os testes, pois o objetivo é verificar os requisitos dos utilizadores.
#5. Qualquer alteração ao código, como a adição de novas funcionalidades ou a remoção de funcionalidades, obriga a alterações no código de teste de unidade. Este código é escrito na fase de desenvolvimento e executado pelos desenvolvedores. Em contraste, o código de teste funcional é escrito por testadores após a fase de desenvolvimento. Uma pequena mudança no software não afeta o teste funcional significativamente.
#6. As ferramentas comuns para teste de unidade incluem Mockito, TestNG, NUnit e JUnit. As ferramentas comuns para teste funcional são SahiPro, UFT e Selenium.
Algumas ferramentas populares de teste de unidade
- NUnit: Uma ferramenta de teste de unidade para a plataforma .NET, que permite a criação manual de scripts de teste e suporta testes orientados a dados.
- JUnit: Uma ferramenta de teste de código aberto para desenvolvedores Java para a criação e execução de testes de unidade repetíveis.
- TestNG: Uma estrutura de teste inspirada no NUnit e no JUnit, com funcionalidades adicionais. Também suporta testes orientados a dados e parametrizados.
- Jtest: Uma ferramenta da Parasoft para teste de aplicações Java, com suporte para análise de código estático e codificação sem defeitos.
- EMMA: Um conjunto de ferramentas de código aberto para medir e analisar a cobertura de código Java. Suporta desenvolvimento de software de larga escala.
- PHPUnitName: Uma ferramenta de teste para desenvolvedores em PHP, para testar pequenas unidades de código. Inclui asserções flexíveis para facilitar o teste.
- teste de unidade: Uma estrutura de teste de unidade integrada para testar código Python, com um executor de testes simples.
- QUnidade: Uma estrutura de teste para desenvolvimento de frontend. Os desenvolvedores de JQuery Mobile preferem-na a outras ferramentas.
- Puppeteer: Uma ferramenta da Google com uma API chrome sem cabeça para aplicações NodeJS.
- Embutir: Uma estrutura de teste de unidade para testar código C e C++.
Conclusão
O teste de unidade é fundamental em projetos de software grandes ou complexos, permitindo verificar as menores unidades testáveis da aplicação. Durante o processo de desenvolvimento, o programador cria e executa o código de teste de unidade para identificar erros precocemente.
O teste de unidade garante que quaisquer alterações ao código não danifiquem a aplicação, melhorando a sua qualidade. Através de testes de unidade eficazes, é possível entregar ao utilizador final ou cliente um produto que cumpre as suas expectativas.
Por fim, recomendo que explore os diferentes tipos de testes de aplicações.