Unit Testing چیست و چه کاربردی دارد؟

Unit Testing یا تست واحد، فرآیندی است در توسعه نرم‌افزار که در آن کوچک‌ترین بخش‌های قابل تست یک نرم‌افزار، که به آن واحد (Unit) گفته می‌شود، به صورت جداگانه مورد بررسی و آزمایش قرار می‌گیرند. این بخش‌ها معمولاً شامل توابع، متدها، یا ماژول‌های کوچک یک برنامه هستند. ممکن است سوال کنید هدف از Unit Testing چیست؟ 

در واقع هدف تست واحد این است که اطمینان حاصل شود هر واحد برنامه به درستی و مطابق با انتظارات عمل می‌کند. این روش از ابتدایی‌ترین و مهم‌ترین مراحل تضمین کیفیت نرم‌افزار به شمار می‌رود، زیرا با شناسایی مشکلات در همان ابتدای فرآیند توسعه، می‌توان از ایجاد خطاهای پیچیده در مراحل بعدی جلوگیری کرد.

کاربردهای Unit Testing چیست؟

تست واحد کاربردهای مختلفی را ارائه می‌کند که در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم:

1- افزایش اعتماد به کد: با اجرای Unit Testing و دریافت نتایج مثبت، اطمینان بیشتری نسبت به عملکرد صحیح کد خواهیم داشت.

2- مستندسازی کد: تست واحد معمولاً به عنوان یک نوع مستند برای کد محسوب می‌شوند. آن‌ها نشان می‌دهند که کد چگونه باید کار کند و در شرایط مختلف چه خروجی‌ای تولید می‌کند.

3- تشخیص سریع خطاها: این تست  کمک می‌کند تا اشکالات موجود در واحدهای کوچکتر کد سریع‌تر شناسایی شوند. این امر باعث می‌شود که رفع مشکلات ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر باشد.

4- آسان‌تر شدن تغییرات کد: در صورتی که بخواهیم تغییری در کد ایجاد کنیم یا ویژگی جدیدی اضافه کنیم، وجود تست‌های واحد کمک می‌کند تا اطمینان حاصل کنیم که تغییرات ما به عملکرد کلی برنامه آسیبی وارد نمی‌کند.

ابزارهای Unit Testing

ممکن است این سوال در ذهن شما ایجاد شده باشد که محبوب‌ترین ابزارها برای انجام Unit Testing چیست؟ برخی از آن‌ها را در ادامه معرفی می‌کنیم:

• NUnit: ابزاری مشابه JUnit برای زبان C#
• PyTest: فریم‌ورکی قدرتمند برای Python
• JUnit: یکی از رایج‌ترین فریم‌ورک‌ها برای Unit Testing در جاوا
• MSTest: ابزار تست واحد مایکروسافت برای توسعه‌دهندگان دات‌نت

Unit Testing در جاوا چیست؟

استفاده از Unit Testing در جاوا به دلیل محبوبیت و گستردگی این زبان، در پروژه‌های حرفه‌ای بسیار رایج است. این تست در جاوا معمولاً با استفاده از فریم‌ورک JUnit انجام می‌شود. JUnit به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که به سادگی تست‌های خود را نوشته و اجرا کنند. این فریم‌ورک ابزارهای متعددی برای مدیریت و ارزیابی تست‌ها فراهم می‌کند، از جمله:

1. Assertions: بررسی اینکه خروجی تابع با مقدار مورد انتظار برابر است یا خیر.
2. Annotations: علامت‌هایی مانند @Test که مشخص می‌کنند کدام متدها تست هستند.
3. Test Suites: گروه‌بندی مجموعه‌ای از تست‌ها برای اجرای همزمان.

بیشتر بخوانید: جاوا اسکریپت چیست و چه تفاوتی با جاوا دارد؟

مزایا و معایب Unit Testing

تست واحد همانطور که اشاره شد کاربردها و مزایای زیادی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. البته لازم به ذکر است که برخی معایب نیز در استفاده از این تست وجود دارد که در جدول زیر مشاهده می‌کنید:

اهمیت Unit Testing در توسعه نرم‌افزار

Unit Testing به عنوان یک رویکرد پیشگیرانه در فرآیند توسعه نرم‌افزار شناخته می‌شود. زمانی که از این روش استفاده می‌کنیم، می‌توانیم مطمئن شویم که بخش‌های مختلف برنامه به طور مستقل عمل می‌کنند و خروجی مورد انتظار را تولید می‌کنند. به همین دلیل، بسیاری از برنامه‌نویسان حرفه‌ای به Unit Testing به عنوان یک ابزار ضروری نگاه می‌کنند.  

در واقع اهمیت استفاده از Unit Testing در این است که می‌تواند هزینه‌های مربوط به نگهداری و توسعه نرم‌افزار را کاهش دهد. با داشتن تست‌های قابل اعتماد، تیم‌های توسعه می‌توانند تغییرات لازم را با اطمینان بیشتری اعمال کنند.

تفاوت بین Unit Test و سایر انواع تست‌ها

اگر سوال کنید تفاوت اصلی Unit Test چیست؟ باید بگوییم که برخلاف تست‌های یکپارچه‌سازی یا تست‌های سیستمی که کل سیستم یا چندین بخش مختلف از نرم‌افزار را آزمایش می‌کنند، این تست فقط بر روی بخش‌های کوچک و مستقل کد تمرکز دارد. این نوع تست معمولاً در مرحله کدنویسی یا بلافاصله پس از اتمام یک ماژول خاص انجام می‌شود.

برخی افراد ممکن است عبارت Unitest را به جای Unit Test استفاده کنند و این سوال ایجاد شود که Unitest چیست؟ این عبارت اشاره به همان تست واحد دارد و از نظر عملکرد و مفهوم تفاوتی با Unit Testing ندارد. در پروژه‌های مختلف، این اصطلاحات به معنای بررسی دقیق هر واحد کد است.

دعوت به دنیای هیجان‌انگیز شتابدهی استعداد پل‌استار در قالب برنامه‌نویسی 

آیا به دنیای برنامه‌نویسی علاقه‌مند هستید یا کودکان و نوجوانانی را می‌شناسید که شیفته فناوری و کامپیوتر هستند؟ موسسه پل‌استار (Poulstar.org) فرصتی بی‌نظیر برای شروع یادگیری در این حوزه فراهم کرده است. شرکت در دوره های آموزش اسکرچ و آموزش پایتون برای کودکان پل استار از خاموش شدن شلعه‌های استعداد فرزندان شما جلوگیری می‌کند. دوره‌های آموزش برنامه نویسی کودکان و نوجوانان با هدف شتابدهی استعداد فرزندان ایران زمین طراحی شده و به آن‌ها کمک می‌کند تا با تقویت تفکر منطقی و افزایش قدرت ریسک پذیری، آینده‌ای درخشان را برای خود رقم بزنند.

ممکن است سوال کنید چرا پل‌استار؟

دوره‌های تخصصی و حرفه‌ای مجموعه ما مطابق با سرفصل‌های دانشگاه هاروارد طراحی شده است و این امکان را فراهم می‌کند تا بعد از اتمام دوره بتوانید مدرک این دانشگاه را دریافت کنید. همچنین در راستای حمایت از کودکان و نوجوانان فارسی زبان سراسر دنیا، مقالات و ویدئوهای آموزشی را به‌صورت رایگان در اختیار شما قرار می‌دهیم. همچنین وجود یک محیط آموزشی و سرگرم‌کننده و تعامل با بچه‌های هم سن و سال، یادگیری را ساده‌تر و هیجان انگیزتر کرده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر و شرکت در دوره‌ها، به وب‌سایت رسمی پل‌استار مراجعه کنید و خلاقیت و مهارت‌های کودکان خود را شکوفا کنید.

جمع‌بندی

همانطور که گفته شد Unit Testing یکی از مهم‌ترین بخش‌های تضمین کیفیت در توسعه نرم‌افزار است. با استفاده از آن می‌توان مطمئن شد که هر واحد برنامه به درستی عمل می‌کند و تمامی خطاهای احتمالی در همان مراحل ابتدایی شناسایی و رفع می‌شوند.

استفاده از Unit Testing در زبان‌هایی مانند جاوا با ابزارهای قدرتمندی همچون JUnit امکان‌پذیر است. این روش نه تنها باعث افزایش کیفیت کد می‌شود، بلکه فرآیند توسعه را نیز تسریع می‌کند. با توجه به اهمیت این تست، توسعه‌دهندگان باید آن را به بخشی جدایی‌ناپذیر از فرآیند کاری خود تبدیل کنند.

سوالات متداول

تعریف یونیت تست به زبان ساده چیست؟

یونیت تست به فرآیند تست کردن کوچک‌ترین واحد قابل تست در کد (مانند توابع، متدها یا کلاس‌ها) به صورت جداگانه گفته می‌شود. هدف این است که اطمینان حاصل شود که این بخش‌ها به درستی کار می‌کنند.

 تفاوت بین یونیت تست و تست یکپارچه‌سازی چیست؟

• یونیت تست: تمرکز بر تست بخش‌های کوچک و مستقل کد
• تست یکپارچه‌سازی: بررسی تعامل بین چندین واحد کد

ابزارهای محبوب برای یونیت تست کدامند؟

• Python: pytest، unittest
• Java: JUnit، TestNG
• JavaScript: Jest، Mocha
• C#: NUnit، xUnit
• PHP: PHPUnit

یک یونیت تست خوب چه ویژگی‌هایی دارد؟

به سایر تست‌ها یا بخش‌های سیستم وابسته نباشد، نتایج یکسانی در هر بار اجرا ارائه دهد، خوانا و قابل درک باشد و سریع اجرا شود تا فرآیند توسعه را کند نکند.

چگونه وابستگی‌ها در یونیت تست را مدیریت کنیم؟

از موک (Mock) یا استاب (Stub) استفاده کنید تا وابستگی‌ها شبیه‌سازی شوند و تست‌ها به بخش‌های خارجی وابسته نباشند.

چگونه می‌توان کیفیت یونیت تست‌ها را ارزیابی کرد؟

• پوشش تست (Test Coverage): چه درصدی از کد توسط تست‌ها پوشش داده شده است.
• شکست تست‌ها: تست‌ها باید هنگام بروز مشکلات واقعی شکست بخورند.
• تست سناریوهای لبه: بررسی رفتار کد در شرایط خاص یا غیرمعمول.

منابع:

https://aws.amazon.com/what-is/unit-testing/#:~:text=Unit%20testing%20is%20the%20process,test%20for%20each%20code%20unit.

https://www.geeksforgeeks.org/unit-testing-software-testing/

https://smartbear.com/learn/automated-testing/what-is-unit-testing/