Introduzione al Software Testing e Test Driven Development. Esempi di codice in PHP con PHPUnit e Prophecy.

1. Software Testing
e
Test Driven Development
Cassino, 29 ottobre 2015

2. Mi presento
Sergio Santoro
Web developer
PHP e Python
In Facile.it da un anno
@taueres
FOSS enthusiast
Contributor di MediaWiki e Pywikibot

3. Problema
Monitorare l'evoluzione del software ed evitare
carenze di affidabilità e di attinenza ai requisiti.
Soluzioni:
– Ispezioni software (QA)
– Software Testing

4. Software Testing
Cos'è?
Attività d'indagine per rilevare e prevenire carenze
di affidabilità e correttezza in un sistema software.
Cosa NON è?
Attività che ci consente di dimostrare
l'assenza di errori in un sistema software
NO
COM
PLETEZZA
NO
COM
PLETEZZA

5. Software Failures
Si ha una failure quando il software espone un
comportamento erroneo.
Il comportamento effettivo è diverso da quello atteso.
Esempio: 5 + 2 = 6
Le failures sono spesso causate da bug
d'implementazione.
Problemi hardware?
PEBKAC?

6. Obiettivi del software testing
● Rilevare il maggior numero di failures possibili.
● …
Il software testing non si occupa di:
● Individuare e sistemare i bug
● Migliorare il desing
● Formalizzare il problema
Solo?

7. Testing, perché?
Il testing è un'attività costosa e non dà certezze.
Perché attuarla?
– Meno failures
– Bolder developers
– Refactor più semplice
– Documentazione aggiuntiva per il codice
– Miglior design
– Ispezioni software aggiuntive
– Non riguarda solo i software developers

8. Modalità d'esecuzione dei test
● Software Testing manuale
Eseguire il programma manualmente e
verificarne il corretto funzionamento.
● Software Testing automatico
Esercitare il software mediante l'uso di altri
programmi. Valutare automaticamente la sua
correttezza.

9. Software Testing manuale
Esempi: acceptance test, beta test.
Vantaggi:
– Test molto efficaci con l'utente finale;
– Riproducono le effettive condizioni d'esercizio.
Svantaggi:
– Attività molto lenta e costosa;
– Errori lato utente;
– Solo per software già funzionante e completo.

10. Software Testing automatico
Vantaggi:
– Test più veloci;
– Test eseguibili continuamente;
– Test più formali;
– Applicabile in qualsiasi stadio di sviluppo;
– Code coverage.
Svantaggi:
– Ulteriore codice da produrre e manutenere;
– Simulazione ambiente di produzione;
– Solo per gli addetti ai lavori.

11. Tipologie Testing automatico
Testing funzionale (End-to-end)
Esercitare il sistema nella sua interezza.
Testing d'integrazione
Testare l'interazione tra componenti
Testing d'unità
Esercitare una singola componente

12. Esempio

13. Testing d'unità
Esercitare una singola componente in un
ambiente “ideale” per verificare il suo corretto
funzionamento.
Vantaggi:
– Bug ben localizzati.
– I risultati non sono influenzati da altre componenti.
– Test molto veloci e semplici.

14. Strumenti per il Testing d'unità
Testing-frameworks xUnit.
Ogni linguaggio ha la sua implementazione:
– Java, JUnit
– Python, PyUnit
– PHP, PHPUnit

15. ComponenteComponente
da testareda testare
Dip2 Dip3
Dip1 UserStub1
Stub2 Stub3
Test
Driver

16. Test driver
Esercitare la componente under-test e verificare
la correttezza dell'output.
Responsabilità:
– Definire le condizioni d'ingresso
– Definire l'oracolo
– Esercitare la componente
– Confrontare i risultati con l'oracolo

17. Test driver
Si realizza mediante la scrittura di uno o più
test cases
class ArrayUtilsTest extends PHPUnit_Framework_TestCase
{
public function testSumArray()
{
$inputArray = [1, 2, 3];
$expected = 6;
$arrayUtils = new ArrayUtils();
$actual = $arrayUtils->sumArray($inputArray);
$this->assertEquals($expected, $actual);
}
}

18. Stub e Mock
Rimpiazzare le componenti reali con
implementazioni fittizie.
Stub: Simula il comportamento della
componente reale.
Mock: Stub + expectations.

19. Esempio

20. Esempio Stub
class SubscriptionBuilderStub extends SubscriptionBuilder
{
public function __construct() {}
// Overrides
public function getSubscriptionFrom(Category $c, User $user)
{
return new Subscription();
}
}

21. Esempio Mock
class SubscriptionBuilderMock extends SubscriptionBuilder
{
public $userArg;
public function __construct() {}
// Overrides
public function getSubscriptionFrom(Category $c, User $user)
{
$this->userArg = $user;
return new Subscription();
}
public function checkExpectations($expectedUser)
{
return $this->userArg === $expectedUser;
}
}

22. Prophecy
Libreria inclusa in PHPUnit che semplifica
l'implementazione di Stub e Mock
Prophet Object Prophecy Method Prophecy
Stub / Mock
Check
Predictions
1 * 1 *
1
1

23. Prophecy
function testWithStub()
{
$p = new ProphecyProphet();
$builderStub = $p->prophesize('SubscriptionBuilder');
$builderStub->getSubscriptionFrom(Argument::cetera())
->willReturn(new Subscription());
$stub = $builderStub->reveal();
// ...
}

24. function testWithMock()
{
$p = new ProphecyProphet();
$user = new User();
$builderMock = $p->prophesize('SubscriptionBuilder');
$builderMock->getSubscriptionFrom(Argument::any(), $user)
->shouldBeCalledTimes(1)
->willReturn(new Subscription());
$mock = $builderMock->reveal();
// ...
$p->checkPredictions();
}
Prophecy

25. Test Driven Development
Cos'è?
È una metodologia per lo sviluppo software con
approccio Test-first.
I test occupano una posizione predominante.
“Come usare una componente?”
Solo testing d'unità.

26. Normal flow
Design
Implement
Test

27. TDD flow
Design
Test
Implement

28. Principi del TDD
● Si può aggiungere una nuova funzionalità solo
quando c'è un test corrispondente che fallisce.
● Si può riparare un bug solo quando esso viene
esercitato da un test che sta fallendo.
● Il Refactoring è l'unica operazione concessa con
test verdi.
Green
- New features
- Bug fixing
- Refactoring
Red

29. Test Driven Development
L'attività di sviluppo viene suddivisa in
molte piccole iterazioni.
Ogni iterazione è indipendente dalle altre.
Problem Solution
Partial
solution
Partial
solution

30. Iterazione TDD
Comprendere,
formalizzare il problema.
Definire l'API.
Rolvere il problema
senza preoccuparsi
del design.Migliorare la
qualità del codice
senza aggiungere
nuove
funzionalità.

31. Iterazione TDD
Quanto devono essere ampie le iterazioni?
Molto soggettivo:
– Comprensione del problema
– Comprensione del sistema
– Boldness
Generalmente durano una manciata di minuti.

32. Iterazione TDD
Quante iterazioni?
Almeno una iterazione per ogni caso d'uso della
componente.
Esempio:
+ * + = +
- * + = -
- * - = +
3 casi d'uso -> 3 iterazioni

33. Esempio iterazioni TDD
Problema: somma tra diverse valute.
1 € + 1 $ = ?
It. 1: somma con un solo addendo
It. 2: somma di addendi con la stessa valuta
It. 3: somma di addendi con valuta differente

34. Vantaggi TDD
● Forte comprensione del problema
● Continuo feedback, più boldness
● Risolvere il problema ≠ Design
● Be the user of your code!
● Divide et impera

35. TDD nel ciclo di sviluppo
Analisi del
problema
Analisi del
sistema
Design
Alto livello
TDD
Functional
Test
Acceptance
Test
Problem System Implementation