Odkryj starannie wyselekcjonowany zbiór narzędzi, które wspomogą Twój proces tworzenia oprogramowania opartego na testach (TDD), umożliwiając Ci budowę wysokiej jakości produktów w środowisku Agile DevOps.
Dynamiczny charakter współczesnego oprogramowania sprawia, że cykl jego tworzenia ulega ciągłym zmianom. Wymagania stawiane aplikacjom komputerowym i mobilnym ewoluują w zawrotnym tempie. Zanim uda się wdrożyć minimalną wersję produktu (MVP), trendy rynkowe mogą ulec zmianie, co sprawi, że prototyp straci na aktualności.
Zwinne metody wytwarzania oprogramowania, oparte na zasadach programowania ekstremalnego (XP), stanowią odpowiedź na te wyzwania, szczególnie w projektach o z góry ustalonym harmonogramie, wykorzystujących najnowsze technologie. DevOps, działający w ramach filozofii XP, w dużym stopniu opiera się na TDD. Dlatego, jeśli bierzesz udział w tego typu przedsięwzięciu, zaprezentowane narzędzia mogą okazać się nieocenione.
Czym jest programowanie sterowane testami (TDD)?
Programowanie sterowane testami (TDD) to kluczowy element procesu DevOps, w którym priorytetem jest pisanie scenariuszy testowych *przed* właściwym kodowaniem. Jest to iteracyjny cykl, w którym programiści zaczynają od tworzenia testu, który ma za zadanie sprawdzić pożądaną funkcjonalność oprogramowania.
Na początku, test naturalnie kończy się niepowodzeniem. Ten negatywny wynik staje się punktem wyjścia do dalszych prac. Programiści tworzą minimalną ilość kodu niezbędną do pomyślnego przejścia testu. Następnie przeprowadzają refaktoryzację, aby poprawić aspekty takie jak interfejs użytkownika, doświadczenie użytkownika (UX) i samą konstrukcję kodu, eliminując duplikację i nieefektywność.
W skrócie, TDD to zdyscyplinowane podejście, gdzie testowanie poprzedza generowanie prototypu, co pozwala na weryfikację kodu w różnych sytuacjach awaryjnych. Dzięki temu, prototyp staje się bardziej stabilny i lepiej przygotowany do testów beta, przeprowadzanych przez testerów oprogramowania lub grupy docelowe. Kod powstający w procesie TDD charakteryzuje się większą łatwością utrzymania i niezawodnością.
Przykładowy proces TDD dla sklepu internetowego:
- Stwórz przypadki testowe dla listy produktów, opisów produktów, karuzeli, koszyków i procesu finalizacji transakcji.
- Zaimplementuj losowe ścieżki klienta, aby sprawdzić proces wyboru i dodawania produktów do koszyka oraz przejście do płatności.
- Zarejestruj wszystkie scenariusze, w których losowe ścieżki zakupowe kończą się niepowodzeniem.
- Zrefaktoryzuj początkowy kod, by przeszedł testy.
- Zespół programistów może przejść do kolejnych elementów, takich jak design, UI, UX.
Jak TDD współgra z Agile i DevOps?
TDD jest istotnym elementem programowania ekstremalnego, które stanowi fundament podejścia Agile i DevOps.
W metodykach zwinnych TDD wspomaga iteracyjny i przyrostowy proces programowania. Tworzone są testy, które na początku nie przechodzą, a następnie pisany jest minimalny kod, który pozwoli je zaliczyć. Zespoły z kolejnych etapów procesu przekazują informacje zwrotne, a zespół TDD na ich podstawie tworzy kolejne testy i modyfikuje kod. Ten iteracyjny proces testowania, kończący się sukcesem lub porażką, tworzy zamkniętą pętlę informacji zwrotnej między zespołami pracującymi w zwinnej metodyce.
W kontekście DevOps, TDD wspiera dążenie do dostarczania wysokiej jakości oprogramowania w szybkim tempie. Dzięki automatyzacji testów, TDD tworzy solidne podstawy dla procesów ciągłej integracji i ciągłego dostarczania (CI/CD).
Poprzez eliminację błędów na wczesnym etapie, skupiasz się na kluczowych funkcjach oprogramowania, które będą wykorzystywane przez użytkowników końcowych, co ułatwia proces testów beta.
Synchronizacja wyników testów beta z CI/CD pozwala na stworzenie iteracyjnego cyklu tworzenia wysokiej jakości oprogramowania w krótszym czasie.
Współpraca i komunikacja to kluczowe aspekty Agile i DevOps. TDD ułatwia te procesy w zespołach interdyscyplinarnych. Programiści, projektanci i operatorzy mogą uzgodnić wspólne zrozumienie funkcjonalności produktu końcowego poprzez dyskusję nad scenariuszami testowymi.
Korzyści z programowania opartego na testach (TDD)
Oto zalety TDD w porównaniu z tradycyjnymi metodami testowania:
- TDD promuje tworzenie zoptymalizowanego kodu.
- Pomaga programistom skuteczniej analizować i rozumieć potrzeby klienta, szukając wyjaśnień w razie potrzeby.
- Ułatwia dodawanie i testowanie nowych funkcjonalności na późniejszych etapach rozwoju.
- Zapewnia lepsze pokrycie kodu testami niż konwencjonalne modele.
- Kładzie nacisk na tworzenie testów dla każdej funkcjonalności od samego początku.
- Podnosi produktywność programistów.
- Kod stworzony w ramach TDD jest bardziej elastyczny i łatwiejszy w utrzymaniu niż kod powstający w wyniku tradycyjnego testowania.
Niezbędne funkcje narzędzia TDD dla DevOps
Cechy, których warto szukać w narzędziu TDD:
- Panel kontrolny, który prezentuje potrzebne funkcjonalności.
- Możliwość tworzenia mniejszych testów, odnoszących się do konkretnych funkcji.
- Dostępne opcje refaktoryzacji kodu.
- Środowisko testowe do uruchamiania kodu i uzyskiwania natychmiastowej informacji zwrotnej.
- Automatyzacja wykonywania testów bez konieczności stałego nadzoru.
- Implementacja cyklu Red-Green-Refactor charakterystycznego dla TDD.
- Zrównoważenie testów akceptacyjnych, integracyjnych i jednostkowych.
- Integracja z CI/CD umożliwiająca automatyczne uruchamianie testów w przypadku zmian w kodzie.
Przyjrzyjmy się najlepszym narzędziom TDD, które możesz wykorzystać w swoich projektach DevOps:
Apache JMeter
Apache JMeter, aplikacja napisana w Javie, pozwala na testowanie obciążenia funkcjonalnego zachowania aplikacji oraz mierzenie ich wydajności. Może być używany do testowania aplikacji dynamicznych i statycznych, jak również aplikacji internetowych. Kluczowe cechy:
- Testowanie obciążenia i wydajności serwerów, aplikacji i protokołów internetowych.
- Obsługa protokołów takich jak LDAP, bazy danych przez JDBC, FTP, usługi sieciowe SOAP/REST.
- W pełni funkcjonalne IDE ułatwiające rejestrację planów testowych, debugowanie i budowanie aplikacji natywnych i webowych.
- Generowanie dynamicznych raportów HTML.
- Wielowątkowość umożliwiająca równoczesne uruchamianie wielu planów testowych.
- Wsparcie dla ciągłej integracji (CI) poprzez Gradle, Maven i Jenkins.
Mockito
Mockito jest kluczowym frameworkiem do tworzenia atrap w projektach TDD. Pozwala tworzyć obiekty imitujące rzeczywiste obiekty w celach testowych. Upraszcza proces izolowania zależności podczas testowania kodu. Umożliwia też weryfikację zachowania testowanego obiektu.
Mockito pozwala również na imitowanie zewnętrznych zależności, takich jak bazy danych czy usługi sieciowe. Te atrapki są potem używane do testowania małych funkcjonalności oprogramowania.
Wiele projektów DevOps używa JUnit 4 wraz z Mockito, aby usprawnić rozwój oprogramowania w oparciu o testy i zachowania.
JUnit
JUnit (najnowsza wersja to JUnit 5) to popularne narzędzie TDD do uruchamiania testów na wirtualnej maszynie Javy (JVM). Dostarcza również API TestEngine do tworzenia platform testowych na JVM. JUnit 5 oferuje m.in.:
- Konsolę do uruchamiania testów z poziomu CLI.
- JUnit Platform Suite Engine do uruchamiania niestandardowych zestawów testów.
Co więcej, popularne zintegrowane środowiska programistyczne (IDE), jak IntelliJ IDEA, Eclipse, NetBeans czy Visual Studio Code, mają wbudowaną obsługę JUnit 5. Dodatkowo, łatwo zintegrować JUnit 5 z narzędziami do budowania takimi jak Ant, Maven i Gradle.
pytest
Źródło obrazu: pytest
pytest to framework testowy oparty na Pythonie, wykorzystywany przez zespoły DevOps i Agile do łatwego pisania i skalowania testów w Python CLI. Za pomocą pytest można pisać testy dla interfejsów użytkownika, baz danych i API. Niektóre z jego cech:
- Automatyczne wykrywanie modułów i funkcji testowych.
- Uruchamianie testów nose i unittest dzięki wbudowanym funkcjom.
- Ponad 1000 projektów i wtyczek PyPI wspomagających proces TDD.
Dodatkowo, pytest pozwala na skalowanie procesu tworzenia i oceny przypadków testowych w miarę wzrostu wymagań.
NUnit
Jeśli tworzysz oprogramowanie w środowisku .NET z wykorzystaniem języków F#, C# lub Visual Basic, NUnit jest dobrym wyborem do testów jednostkowych.
Kluczowe cechy:
- Adapter testowy NUnit 3 umożliwia uruchamianie testów NUnit 3 w VS Code.
- NUnit Engine pozwala na uruchamianie testów stworzonych w różnych środowiskach testowych.
- Generator testów VS pomaga tworzyć testy IntelliTest i jednostkowe.
Najnowsza wersja, NUnit 3, jest dostępna w Visual Studio IDE i Code Editor. Możesz ją łatwo zainstalować przez Narzędzia > Menedżer pakietów NuGet i przeglądać dostępne pakiety NUnit.Console i NUnit.
TestNG
TestNG to framework do testowania kodu, który upraszcza szerokie spektrum potrzeb testowych, od testów jednostkowych po integracyjne.
TestNG wyróżnia się na tle JUnit i NUnit dzięki:
- Adnotacjom do przypadków testów jednostkowych.
- Możliwości testowania kodu pod kątem wielowątkowości.
- Testowaniu opartemu na danych.
- Dostępnym wtyczkom i narzędziom, takim jak IDEA, Eclipse, Selenium, Maven, Ant.
Testy integracyjne w TestNG mogą obejmować scenariusze takie jak testowanie zewnętrznych platform, serwerów aplikacji, kilku pakietów i pojedynczego oprogramowania składającego się z różnych jednostek funkcjonalnych.
Cucumber
W rozwoju opartym na zachowaniu, Cucumber może służyć jako główny stos technologiczny. Pozwala to zweryfikować, czy przypadek testowy lub całe oprogramowanie spełnia wymagania klienta. Cucumber analizuje specyfikacje zapisane w formie tekstowej.
Specyfikacje te definiują funkcje, które powinno posiadać tworzone oprogramowanie. W różnych scenariuszach może występować wiele specyfikacji.
Narzędzie sprawdza, czy kod jest zgodny ze specyfikacją i generuje raport z wynikami testów, wskazując sukcesy i porażki. Obsługuje ponad 20 języków programowania, w tym Java, Ruby, C++, Lua, Kotlin, Scala i Python.
TestRail
TestRail to narzędzie do zarządzania testami dla projektów DevOps. Umożliwia centralizację testowania kodu i platformy QA za pomocą systemu operacyjnego TestRail Quality OS. Moduł Build pozwala tworzyć i organizować automatyczne testy dla różnych projektów w ramach zarządzania testami.
Moduł Connect łączy narzędzia do automatyzacji testów, systemy śledzenia błędów (np. Jira) oraz potoki DevOps z danymi testowymi z TestRail.
Moduł Optimize pozwala ustalać priorytety kontroli jakości poprzez identyfikację zagrożeń, co ułatwia prowadzenie odpowiednich testów.
RSpec
Źródło obrazu: RSpec
Jeśli Twój zespół specjalizuje się w aplikacjach tworzonych w Ruby, RSpec jest dobrym wyborem jako narzędzie TDD i BDD dla projektów opartych na tym języku.
RSpec oferuje biblioteki, które mogą działać razem lub osobno: rspec-expectations, rspec-rails, rspec-core i rspec-expectations.
Cypress
Źródło obrazu: Cypress
Cypress to narzędzie do testowania oparte na chmurze, stworzone dla nowoczesnych aplikacji internetowych. Oferuje następujące funkcje:
- Testowanie aplikacji webowych w przeglądarkach.
- Konfiguracja i stworzenie pierwszego testu zajmuje mniej niż 10 minut.
- Debugowanie nieudanych testów w przeglądarce.
- Interakcja z aplikacją tak jak użytkownik końcowy, co pomaga w eliminacji częstych błędów.
- Integracja z narzędziami CI takimi jak Circle CI, GitLab CI, Atlassian Bitbucket.
Jest odpowiednie dla testów jednostkowych, integracyjnych, komponentów i kompleksowych.
Jest
Źródło obrazu: Jest
Jest to framework do testowania JavaScriptu, często używany w programowaniu sterowanym testami (TDD).
Główne cechy:
- Działa z większością projektów JavaScript bez konfiguracji.
- Możliwość tworzenia migawek testowych.
- Równoległe uruchamianie testów w oddzielnych procesach.
Oferuje proste API do pisania testów, wbudowane wsparcie dla atrap i asercji, oraz API do raportowania pokrycia kodu.
Mocha
Źródło obrazu: Mocha
Mocha to elastyczna platforma testowa JavaScript używana do pisania testów, w tym testów dla projektów TDD. Oferuje prostą, rozbudowaną bibliotekę składniową, co ułatwia tworzenie i uruchamianie testów. Mocha można uruchomić bezpośrednio w przeglądarce, jak i za pomocą Node.js.
Posiada rozbudowane wsparcie dla testów asynchronicznych, w tym wywołań zwrotnych, obietnic i funkcji async/await.
Oferuje funkcje raportowania testów, pokrycia testami i obsługuje haki do zarządzania projektami testowania oprogramowania.
Ostatnie słowa
Teraz znasz narzędzia programistyczne do testowania, które warto wykorzystywać w projektach opartych na metodyce DevOps. Integracja testów z potokiem CI/CD pozwala na szybkie wprowadzenie na rynek wysokiej jakości oprogramowania, zanim trend konkretnej technologii straci na znaczeniu.
Zachęcamy do zapoznania się z artykułem na temat automatyzacji DevOps.