单元测试 - 技术栈

问题一、对于外部依赖的方法，应该mock数据，还是依赖具体执行？

应该mock数据

问题二、如果单元测试代码覆盖率已经到了100%，还需要补充所有测试场景吗？

覆盖率已经到了100%和所有的测试场景是两个不同的指标；

根据具体情况决定需要测试的场景，可将代码覆盖率作为参考

一、单元测试的标准：

独立性：每个单元测试应独立运行，不依赖其他测试或外部状态
可重复性：测试结果应一致，无论何时何地于行
自动化：测试应能自动执行，无需人工干预
快速反馈：测试应快速运行，以便及时发现问题
覆盖全面：测试应覆盖代码的主要路径，边界条件和异常情况
可维护性：测试代码应易于理解和维护

二、写好单元测试的关键点：

明确测试目标：每个测试应专注于验证一个特定功能或行为
使用描述性名称：测试方法应清晰描述其目的
遵循Arrange-Act-Assert 模式：
测试边界条件：确保测试覆盖输入的最大值，最小值和异常情况
模拟外部依赖：使用Mock或Stub隔离外部依赖，确保测试只关注被测方法
验证异常：确保在预期抛出异常时，测试能够捕获并验证
保持简洁：测试代码应简洁明了，避免复杂逻辑
定期维护：随着代码变化，及时更新测试用例

三、需要列举全部场景吗？还是代码语句覆盖率到达100%即可？

在编写单元测试时，代码覆盖率100%并不等于测试了所有场景，虽然高覆盖率是一个好的指标，但它并不能完全保证代码的健壮性，以下是两者的区别以及如何平衡它们的建议

代码覆盖率100%的含义
- 语句覆盖率：保证每一行代码都被执行
- 分支覆盖率：保证每个条件分支（如if-else，switch）都被覆盖
- 路径覆盖率：确保所有可能的执行路径都被测试
优点
- 快速发现未执行的代码
- 确保代码的基本逻辑被测试
局限性
- 即使覆盖率达到100%，也可能遗漏某些边界条件或异常场景
- 无法保证测试的深度和质量
列举全部场景的含义
- 边界条件：测试输入的最小值、最大值、空值等。
- 异常场景：测试代码在异常情况下的行为（如输入非法值、外部依赖失败等）。
- 业务逻辑：确保所有业务规则都被正确验证。
优点：
- 更全面地覆盖代码的实际使用场景。
- 提高代码的健壮性和可靠性。
局限性：
- 可能增加测试的复杂性。
- 某些场景可能难以完全列举，尤其是涉及外部依赖或复杂逻辑时。
如何平衡覆盖率与场景测试
- 优先覆盖核心逻辑
  - 确保主要功能和核心业务逻辑被充分测试
  - 对于次要功能或边缘代码，可以适当降低测试优先级
- 关注边界条件和异常场景
  - 即使代码覆盖率已经很高，也要特别关注边界条件和异常情况
  - 例如：测试空输入、非法输入、极端值等
- 使用代码覆盖率作为辅助工具
  - 覆盖率工具可以帮助发现未测试的代码，但不能完全依赖它
  - 在达到高覆盖率后，进一步补充场景测试
- 避免过度测试：
  - 不需要为每一行代码都编写测试，尤其是简单的getter或setter方法
  - 重点测试复杂逻辑和关键路径

四、业务场景是否需要全部列举

是否需要列举所有的业务场景取决于多个因素，包括业务复杂性、风险容忍度、时间和资源限制等。

什么情况下需要列举所有的业务场景
- 业务逻辑复杂：
  - 如果业务逻辑设计多种条件、规则或状态，列举所有场景可以帮助代码的正确性
  - 例如：电商平台的折扣规则可能因用户等级，商品类别、促销活动等不同而变化
- 高风险场景
  - 如果某些场景的失败会导致严重后果（如财物损失，安全漏洞），必须优先覆盖这些场景
  - 例如：支付系统中的金额计算或权限验证
- 核心功能
  - 对于系统的核心功能，必须确保所有可能的场景都被覆盖
  - 例如：搜索引擎的查询逻辑或推荐算法
- 合规性要求
  - 如某些行业（如金融、医疗、法规）可能要求对所有业务场景进行严格测试
什么情况下不需要列举所有业务场景？
- 简单业务逻辑
  - 业务逻辑非常简单，覆盖主要场景和边界条件可能就足够了，例如：一个简单的计算器应用
- 低风险场景
  - 如果某些失败的影响较小，可以适当降低测试优先级
- 时间和资源有限
- 场景难以完全列举
  - 如果业务场景过于复杂或动态变化，可能无法完全列举
  - 例如：涉及用户生成内容（UGX）或机器学习模型的系统
如何平衡业务场景的覆盖
- 优先级划分：根据业务重要性和风险等级，将场景分为高，中，低优先级
- 使用等价类划分和边界值分析
  - 将输入数据划分为等价类，选择典型值进行测试
  - 特别关注边界值，因为它们更容易出错
- 持续补充测试用例：
  - 随着业务发展和新需求的出现，逐步补充测试用例
  - 例如，当发现生产环境中的bug时，将其转化为测试用例

五、场景分析

假设有一个电商平台的折扣计算逻辑，规则如下：

普通用户：无折扣。
VIP 用户：订单金额超过 100 元时享受 10% 折扣。
促销期间：所有用户享受 5% 折扣。

测试场景设计

普通用户：
- 订单金额 50 元，无折扣。
- 订单金额 150 元，无折扣。
VIP 用户：
- 订单金额 50 元，无折扣。
- 订单金额 150 元，享受 10% 折扣。
促销期间：
- 普通用户，订单金额 150 元，享受 5% 折扣。
- VIP 用户，订单金额 150 元，享受 10% 折扣（VIP 优先）。

测试代码

import 复制代码

import org.junit.Test;

public class DiscountCalculatorTest {

   @Test
   public void testRegularUserNoDiscount() {
       assertEquals(50, DiscountCalculator.calculateDiscount(50, false, false), 0.001);
   }

   @Test
   public void testRegularUserNoDiscountHighAmount() {
       assertEquals(150, DiscountCalculator.calculateDiscount(150, false, false), 0.001);
   }

   @Test
   public void testVIPUserNoDiscountLowAmount() {
       assertEquals(50, DiscountCalculator.calculateDiscount(50, true, false), 0.001);
   }

   @Test
   public void testVIPUserWithDiscountHighAmount() {
       assertEquals(135, DiscountCalculator.calculateDiscount(150, true, false), 0.001);
   }

   @Test
   public void testPromotionRegularUser() {
       assertEquals(142.5, DiscountCalculator.calculateDiscount(150, false, true), 0.001);
   }

   @Test
   public void testPromotionVIPUser() {
       assertEquals(135, DiscountCalculator.calculateDiscount(150, true, true), 0.001);
   }
}

是否需要覆盖所有场景？

如果这是核心功能且涉及金额计算，建议覆盖所有场景。
如果时间和资源有限，可以优先测试 VIP 用户和促销期间的场景，因为它们的业务影响更大。