所有代码都需要单元测试覆盖吗？

作者：Jacky Shen 申健

单元测试(unit testing)已经越来越得到广大开发者的认可。作为低成本、速度快、稳定度高的自动化测试手段，单元测试可以在类和函数级别对代码进行质量守护，有助于避免尴尬、耗时的错误。当然，相比功能测试(Functional testing)和端到端测试(end-to-end testing)，单元测试能够寄予的产品级别的信心要略低一些，因而各个粒度的测试应该是相辅相成的，互为补充。

常常听到一些组织要求开发团队提高单元测试覆盖率，换来的却是怨声载道，或者是一堆应付差事的垃圾测试（没有断言的测试，都见过吧）。尽管，低测试覆盖率意味着对质量的信心不足，但是，单元测试覆盖率真的要达到100%才好吗？

100%听起来肯定比95%要好，但是区别在于那些额外测试的价值对你可能是微不足道的。这要看哪种代码没有被测试覆盖，以及你的测试能否暴露程序的错误。100%的覆盖率并不能够确保没有缺陷——它只能保证你所有的代码都执行了，而不管程序的行为是否满足要求。与其追求代码覆盖率，不如将重点关注在确保写出有意义的测试。

测试越多，额外测试的价值越少。第一个测试最有可能是针对代码最重要的区域，因此带来高价值与高风险。当我们为几乎所有事情编写测试后，那些仍然没有测试覆盖的地方很可能是最不重要和最不可能破坏的。

编写一些测试是不费脑筋的，但随着我们接近完全的代码覆盖率，我们不那么确定了——我们差不多已经为一切都编写了测试，而剩下的没有测试的代码是微不足道，几乎不会破坏。这就是所谓的收益递减。要想从单元测试中获得更多的收益，需要重新将单元测试从质量工具定位成设计工具。TDD等方式可以帮助我们做到这一点，（关于此话题，敬请期待@申导 翻译的《Effective Unit Testing》一书。）

换句话说，向代码基增加100个精挑细选的自动化测试是明显的改善，但当我们已有30000个测试时，这些额外的100个测试就无足轻重了。

比赛场上的赢家是那些将注意力集中在赛场上的选手，而不是紧盯着计分板的人。—巴菲特

总之，当你觉得生产环境中报来的bug很少了，或者你能够自信地对代码随时进行修改，单元测试就已经足够多了。

另一方面，也有些观点认为，不但不值得追求高覆盖率，甚至写单元测试本身就是非常耗时和难以维护的重复工作。这种极端观点我同样不赞同。

代码覆盖率不能告诉我们代码质量的高低，也不能用了评判开发人员的绩效。但它能够告诉我们哪些代码还没有被测试覆盖，哪里有漏网之鱼。至于这鱼值不值得抓，还是取决于开发人员的经验进行风险判断。那么，接下来我们再来分析一下，到底哪些鱼值得抓。

图中，产品代码可以分为四个类别，纵轴是从单元测试中得到的收益，横轴是单元测试的成本，我们从投入产出的角度来分析，到底哪些代码适合于进行单元测试：

琐碎且无甚依赖的代码。比如getter/setter, 比如简单地调用系统时间，比如 toString()等等，基本是不需要测试的。虽然测起来容易，但我们有信心说它们出错的概率也非常低，测这种代码的确索然无味。
承上启下的代码。比如用MVC框架实现的代码里，某些service层只是简单地被Action层调用，然后转发到下一层去。这种粘合代码不具备太多被测试的价值，而且由于是衔接上下两层的传话筒，测起来却需要对周围各层进行mock或打桩。要想验证其所做的那一点点工作，其实还挺麻烦的。当然，也有一些观点比如”London School TDD”坚持认为，对于企业级应用，就要像制作香肠一样，一层一层地对交互(interaction-based)进行测试，每测一层都需要mock的帮助。
具有算法和业务逻辑的代码。比如排序或处理数据等代码，这些是最值得进行单元测试的代码了。虽然有一定的成本，但是由于算法逻辑的输入输出非常确定，结构复杂且具有业务价值，外部依赖较少，在这上面投入是一定可以得到丰厚回报的。这即是”Classic TDD”观点，对状态进行测试(state-based)。
过于复杂的代码。充满复杂逻辑、交织在一起、散发着各种坏味道的遗留代码，就像一座未开发的金矿，你需要做很多清理工作，才能顺利地进行开采，否则将寸步难行，不知从何下手，而且成本极高。这种代码建议先进行粗粒度重构和接口测试（孰先孰后要根据实际情况），破除掉严重的依赖，找到所谓的接缝(Seam)，将具有逻辑的部分与承上启下的代码分离开，然后立即将单元测试注入到接缝中，形成对有逻辑代码的保护网，随后继续缩小重构的范围，不断地添加测试和重构，逐渐渗透形成一张网，将又臭又硬的代码块切碎。
除了3）以外的代码怎么测？可以采用其他测试手段，比如功能性测试来进行粗粒度覆盖，同样能提升对产品的信心，并且成本更低，特别适合敏捷迭代式开发，能够在有限的时间盒内达到预期的质量水平。

此外，持续地重构代码，同时编写更有效的单元测试，也是敏捷开发者应该具备的基本功，有助于提高投入产出比。

参考：

http://martinfowler.com/bliki/TestCoverage.html

http://blog.stevensanderson.com/2009/11/04/selective-unit-testing-costs-and-benefits/