Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

src="images/_330.png"/>

Интересно, что это позволяет нам наполовину систематически тестировать графический пользовательский интерфейс: мы можем запускать сценарии, используя текстовый ввод-вывод, и наблюдать за его влиянием на графический пользовательский интерфейс (предполагая, что мы посылаем результаты работы главной программы и графическому пользовательскому интерфейсу, и системе текстового ввода-вывода). Мы можем поступить еще более радикально и обойти главное приложение, тестируя графический пользовательский интерфейс, посылая ему текстовые команды непосредственно с помощью небольшого транслятора команд.

Приведенный ниже рисунок иллюстрирует два важных аспекта хорошего тестирования.

• Части системы следует (по возможности) тестировать по отдельности. Только модули с четко определенным интерфейсом допускают тестирование по отдельности.

• Тесты (по возможности) должны быть воспроизводимыми. По существу, ни один тест, в котором задействованы люди, невозможно воспроизвести в точности.

Рассмотрим также пример проектирования с учетом тестирования, которое мы уже упоминали: некоторые программы намного легче тестировать, чем другие, и если бы мы с самого начала проекта думали о его тестировании, то могли бы создать более хорошо организованную и легче поддающуюся тестированию систему (см. раздел 26.2). Более хорошо организованную? Рассмотрим пример.

Эта диаграмма намного проще, чем предыдущая. Мы можем начать конструирование нашей системы, не заглядывая далеко вперед, — просто используя свою любимую библиотеку графического интерфейса в тех местах, где необходимо обеспечить взаимодействие пользователя и программы. Возможно, для этого понадобится меньше кода, чем в нашем гипотетическом приложении, содержащем как текстовый, так и графический интерфейс. Как наше приложение, использующее явный интерфейс и состоящее из большего количества частей, может оказаться лучше организованной, чем простое и ясное приложение, в котором логика графического пользовательского интерфейса разбросана по всему коду?

Для того чтобы иметь два интерфейса, мы должны тщательно определить интерфейс между главной программой и механизмом ввода-вывода. Фактически мы должны определить общий слой интерфейса ввода-вывода (аналогичный транслятору, который мы использовали для изоляции графического пользовательского интерфейса от главной программы).

Мы уже видели такой пример: классы графического интерфейса из глав 13–16. Они изолируют главную программу (т.е. код, который вы написали) от готовой системы графического пользовательского интерфейса: FLTK, Windows, Linux и т.д. При такой схеме мы можем использовать любую систему ввода-вывода.

 

 Важно ли это? Мы считаем, что это чрезвычайно важно. Во-первых, это облегчает тестирование, а без систематического тестирования трудно серьезно рассуждать о корректности. Во-вторых, это обеспечивает переносимость программы. Рассмотрим следующий сценарий. Вы организовали небольшую компанию и написали ваше первое приложение для системы Apple, поскольку (так уж случилось) вам нравится именно эта операционная система. В настоящее время дела вашей компании идут успешно, и вы заметили, что большинство ваших потенциальных клиентов выполняют свои программы под управлением операционной систем Windows или Linux. Что делать? При простой организации кода с командами графического интерфейса (Apple Mac), разбросанными по всей программе, вы будете вынуждены переписать всю программу. Эта даже хорошо, потому что она, вероятно, содержит много ошибок, не выявленных в ходе несистематического тестирования. Однако представьте себе альтернативу, при которой главная программа отделена от графического пользовательского интерфейса (для облегчения систематического тестирования). В этом случае вы просто свяжете другой графический пользовательский интерфейс со своими интерфейсными классами (транслятор на диаграмме), а большинство остального кода системы останется нетронутым.

 

 На самом деле эта схема представляет собой пример использования “тонких” явных интерфейсов, которые явным образом отделяют части программы друг от друга. Это похоже на использование уровней, которые мы видели в разделе 12.4. Тестирование усиливает желание разделить программу на четкие отдельные модули (с интерфейсами, которые можно использовать для тестирования).

26.3.5. Тестирование классов

С формальной точки зрения тестирование классов представляет собой тестирование модулей, но с учетом того, что у каждого класса обычно есть несколько функций-членов и некоторое состояние, тестирование классов имеет признаки тестирования систем. Особенно это относится к базовым классам, которые необходимо рассматривать в разных контекстах (определенных разными производными классами). Рассмотрим класс Shape из раздела 14.2.

class Shape { // задает цвет и стиль, хранит последовательность линий

public:

  void draw() const;                 // задает цвет и рисует линии

  virtual void move(int dx, int dy); // перемещает фигуру

                                     // на +=dx и +=dy

  void set_color(Color col);

  Color color() const;

  void set_style(Line_style sty);

  Line_style style() const;

  void set_fill_color(Color col);

  Color fill_color() const;

  Point point(int i) const; // доступ к точкам без права

                            // модификации

  int number_of_points() const;

  virtual ~Shape() { }

protected:

  Shape();

  virtual void draw_lines() const; // рисует соответствующие точки

  void add(Point p);               // добавляет точку p

  void set_point(int i,Point p);   // points[i]=p;

private:

  vector<Point> points; // не используется всеми

  // фигурами

  Color lcolor;         // цвет для линий и символов

  Line_style ls;

  Color fcolor;         // цвет заполнения

  Shape(const Shape&);  // предотвращает копирование

  Shape& operator=(const Shape&);

};

Как приступить к тестированию этого класса? Сначала рассмотрим, чем класс Shape отличается от функции binary_search с точки зрения тестирования.

• Класс Shape имеет несколько функций.

• Состояние объекта класса Shape может изменяться (мы можем добавлять точки, изменять цвет и т.д.), т.е. одна функция может влиять на другую.

• Класс Shape имеет виртуальные функции. Другими словами, поведение объекта класса Shape зависит от того, какой производный класс был создан на его основе (если такой класс существует).

• Класс Shape не является алгоритмом.

• Изменение объекта класса Shape может влиять на содержимое экрана.

 

 Последний момент особенно неприятный. По существу, это значит, что мы должны посадить перед компьютером человека, который будет смотреть, правильно ли ведет себя объект класса Shape. Это не соответствует принципам систематичного, воспроизводимого и доступного тестирования. Как указывалось в разделе 26.3.4.1, мы часто прибегаем к разным уловкам, чтобы избежать этого. Однако пока будем предполагать, что существует наблюдатель, который замечает отклонения изображения от требуемого образца.

 

 Отметим важную деталь: пользователь может добавлять точки, но не может их удалять. Пользователь или функции класса Shape могут