我不知道Test Double翻译成中文是什么，测试替身？Test Double就像是陈龙大哥电影里的替身，起到以假乱真的作用。在单元测试时，使用Test Double减少对被测对象的依赖，使得测试更加单一，同时，让测试案例执行的时间更短，运行更加稳定，同时能对SUT内部的输入输出进行验证，让测试更加彻底深入。但是，Test Double也不是万能的，Test Double不能被过度使用，因为实际交付的产品是使用实际对象的，过度使用Test Double会让测试变得越来越脱离实际。
我感觉，Test Double这玩意比较适合在Java，C#等完全面向对象的语言中使用。并且需要很好的使用依赖注入(Dependency injection)设计。如果被测系统是使用C或C++开发，使用Test Double将是一个非常困难和痛苦的事情。
要理解Test Double，必须非常清楚以下几个东西的关系，本文的重点也是说明一下他们之间的关系。他们分别是：
- Dummy Object
- Test Stub
- Test Spy
- Mock Object
- Fake Object
Dummy Object
Dummy Objects泛指在测试中必须传入的对象，而传入的这些对象实际上并不会产出任何作用，仅仅是为了能够调用被测对象而必须传入的一个东西。
使用Dummy Object的例子：
final int QUANTITY = 1;
Product product = new Product("Dummy Product Name",
getUniqueNumber());
Invoice inv = new Invoice( new DummyCustomer() );
LineItem expItem = new LineItem(inv, product, QUANTITY);
// Exercise
inv.addItemQuantity(product, QUANTITY);
// Verify
List lineItems = inv.getLineItems();
assertEquals("number of items", lineItems.size(), 1);
LineItem actual = (LineItem)lineItems.get(0);
assertLineItemsEqual("", expItem, actual);
}
Test Stub
测试桩是用来接受SUT内部的间接输入(indirect inputs)，并返回特定的值给SUT。可以理解Test Stub是在SUT内部打的一个桩，可以按照我们的要求返回特定的内容给SUT，Test Stub的交互完全在SUT内部，因此，它不会返回内容给测试案例，也不会对SUT内部的输入进行验证。
使用Test Stub的例子：
throws Exception {
// Fixture setup
Testing with Doubles 136 Chapter 11 Using Test Doubles
// Define and instantiate Test Stub
TimeProvider testStub = new TimeProvider()
{ // Anonymous inner Test Stub
public Calendar getTime() throws TimeProviderEx {
throw new TimeProviderEx("Sample");
}
};
// Instantiate SUT
TimeDisplay sut = new TimeDisplay();
sut.setTimeProvider(testStub);
// Exercise SUT
String result = sut.getCurrentTimeAsHtmlFragment();
// Verify direct output
String expectedTimeString =
"
assertEquals("Exception", expectedTimeString, result);
}
Test Spy
Test Spy像一个间谍，安插在了SUT内部，专门负责将SUT内部的间接输出(indirect outputs)传到外部。它的特点是将内部的间接输出返回给测试案例，由测试案例进行验证，Test Spy只负责获取内部情报，并把情报发出去，不负责验证情报的正确性。
使用Test Spy的例子：
throws Exception {
// Fixture setup
FlightDto expectedFlightDto = createAnUnregFlight();
FlightManagementFacade facade =
new FlightManagementFacadeImpl();
// Test Double setup
AuditLogSpy logSpy = new AuditLogSpy();
facade.setAuditLog(logSpy);
// Exercise
facade.removeFlight(expectedFlightDto.getFlightNumber());
// Verify state
assertFalse("flight still exists after being removed",
facade.flightExists( expectedFlightDto.
getFlightNumber()));
// Verify indirect outputs using retrieval interface of spy
assertEquals("number of calls", 1,
logSpy.getNumberOfCalls());
assertEquals("action code",
Helper.REMOVE_FLIGHT_ACTION_CODE,
logSpy.getActionCode());
assertEquals("date", helper.getTodaysDateWithoutTime(),
logSpy.getDate());
assertEquals("user", Helper.TEST_USER_NAME,
logSpy.getUser());
assertEquals("detail",
expectedFlightDto.getFlightNumber(),
logSpy.getDetail());
}
Mock Object
Mock Object和Test Spy有类似的地方，它也是安插在SUT内部，获取到SUT内部的间接输出(indirect outputs)，不同的是，Mock Object还负责对情报(indirect outputs)进行验证，总部(外部的测试案例)信任Mock Object的验证结果。
Mock的测试框架有很多，比如：NMock，JMock等等。如果使用Mock Object，建议使用现成的Mock框架，因为框架为我们做了很多琐碎的事情，我们只需要对Mock对象进行一些描述。比如，通常Mock框架都会使用基于行为(Behavior)的描述性调用方法，即，在调用SUT前，只需要描述Mock对象预期会接收什么参数，会执行什么操作，返回什么内容等，这样的案例更加具有可读性。比如下面使用Mock的测试案例：
// Fixture setup
FlightDto expectedFlightDto = createAnonRegFlight();
// Mock configuration
ConfigurableMockAuditLog mockLog =
new ConfigurableMockAuditLog();
mockLog.setExpectedLogMessage(
helper.getTodaysDateWithoutTime(),
Helper.TEST_USER_NAME,
Helper.REMOVE_FLIGHT_ACTION_CODE,
expectedFlightDto.getFlightNumber());
mockLog.setExpectedNumberCalls(1);
// Mock installation
FlightManagementFacade facade =
new FlightManagementFacadeImpl();
facade.setAuditLog(mockLog);
// Exercise
facade.removeFlight(expectedFlightDto.getFlightNumber());
// Verify
assertFalse("flight still exists after being removed",
facade.flightExists( expectedFlightDto.
getFlightNumber()));
mockLog.verify();
}
Fake Object
经常，我们会把Fake Object和Test Stub搞混，因为它们都和外部没有交互，对内部的输入输出也不进行验证。不同的是，Fake Object并不关注SUT内部的间接输入(indirect inputs)或间接输出(indirect outputs)，它仅仅是用来替代一个实际的对象，并且拥有几乎和实际对象一样的功能，保证SUT能够正常工作。实际对象过分依赖外部环境，Fake Object可以减少这样的依赖。需要使用Fake Object通常符合以下情形：
- 实际对象还未实现出来，先用一个简单的Fake Object代替它。
- 实际对象执行需要太长的时间
- 实际对象在实际环境下可能会有不稳定的情况。比如，网络发送数据包，不能保证每次都能成功发送。
- 实际对象在实际系统环境下不可用，或者很难让它变得可用。比如，使用一个依赖实际数据库的数据库访问层对象，必须安装数据库，并且进行大量的配置，才能生效。
一个使用Fake Object的例子是，将一个依赖实际数据库的数据库访问层对象替换成一个基于内存，使用Hash Table对数据进行管理的数据访问层对象，它具有和实际数据库访问层一样的接口实现。
private List airports = new Vector();
public Airport createAirport(String airportCode,
String name, String nearbyCity)
throws DataException, InvalidArgumentException {
assertParamtersAreValid( airportCode, name, nearbyCity);
assertAirportDoesntExist( airportCode);
Airport result = new Airport(getNextAirportId(),
airportCode, name, createCity(nearbyCity));
airports.add(result);
return result;
}
public Airport getAirportByPrimaryKey(BigDecimal airportId)
throws DataException, InvalidArgumentException {
assertAirportNotNull(airportId);
Airport result = null;
Iterator i = airports.iterator();
while (i.hasNext()) {
Airport airport = (Airport) i.next();
if (airport.getId().equals(airportId)) {
return airport;
}
}
throw new DataException("Airport not found:"+airportId);
}
说了这么多，可能更加糊涂了。在实际使用时，并不需要过分在意使用的是哪种Test Double。当然，作为思考，可以想一想，以前测试过程中做的一些所谓的“假的”东西，到底是Dummy Object, Test Stub, Test Spy, Mock Object, 还是Fake Object呢？