あんなテスト、こんなテスト(this and that about testing)

あんなテスト・こんなテスト (This and That about testing)

土田拓也(Takuya Tsuchida)
@tsucchi
2011/10/15
id: tsucchi1022

エレクトロニクス事業本部

Public/公開情報 -1-

Abstract

 テストの話をします
(I'll be talking about testing)
 とくに「テストしにくい部分をどのようにテストするか」について話し
ます
(Especially, I'll talk about how to test the part which is hard to test)


About Me

 土田　拓也(Takuya Tsuchida)
 所属: 凸版印刷株式会社
エレクトロニクス事業本部システム開発部
(TOPPAN PRINTING Co., LTD
Electronics Division System Development team)
 仕事: MES(製造実行システム)の開発・運用など
(Develop and operate MES(Manufacturing Execution System))
– DB 設計したり、SQL 書いたり、Perl 書いたりしています
(designing DB schema, writing SQL and Perl etc)
 CPAN(PAUSE): TSUCCHI
 id(hatena): tsucchi1022
 twitter: @tsucchi
 github: https://github.com/tsucchi


testcodes

 テストコード、書いてますか？
(Do You Write testcodes?)
 テストコードとは(What is the testcode?)
– 「入力」と「その入力に対して、期待する出力」を書いて、一致するかど
うかを検証するプログラム
(programs which validates 'input' and 'expected output from the
provided input' are correct.)


Automated Testing (2)

 Example) testing add() subroutine
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;

use Test::More;
Subroutine to be tested
sub add {
my (@inputs) = @_;
my $result = 0;
for my $input ( @inputs ) {
$result += $input;
}
return $result;
}
Input for test
# testing 'add' subroutine Expected output
is( add(1, 2), 3 );
is( add( (1 .. 10) ), 55 );

done_testing();


Strong points and Weak Points

 長所(strong points)
– 繰り返し実行できる(It enables to run any time)
• 改修やリファクタリングでエンバグしていないか容易
に調べられる(You can easily find whether enbug or not when you
finished bug-fix or refactorings)
• Jenkins などの CI サーバと組み合わせることで、コ
ミット時などの任意のタイミングでテストを実施でき
る(Combine with CI server, It is enable to run tests any time such as
after commit)
 短所(weak points)
– イニシャルコストが上がる (increase initial costs)
– テストを書きにくい場合がある (Sometimes, It is hard to write testcodes)


When It is hard to write testcode

 「入力」や「出力」が明確ではなかったり、作りにくい場合
(Inputs or outputs are ambiguous or hard to make these)
– 標準入出力(STDIN/STDOUT)
– コマンドラインオプション (commandline options)
– 時刻(system clock)
– DB
– etc.
 これらを、「なんとかする」やり方を紹介します
(I'll introduce how to deal with such things)


 標準入出力(STDIN/STDOUT)
 コマンドラインオプション (commandline options)
 時刻(system clock)
 DB
 etc.


Tests for STDIN/STDOUT

 Principle
– 内部のロジックが良くテストされているなら、無理して実施する必
要は無い(If internal logic is well tested, It is no need to test STDIN/STDOUT
forcefully)

 Example Situation
– コマンドラインツールのテストをしたい(want to test command-line tool)
– 外部モジュールの中間出力が見たいが、その内容が標準出力
を使っている(middle output for external modules, but the output is printed in
STDOUT/STDERR)
– warn/carp の内容を確認したい(want to check output by warn/carp)
 Solution
– use IO::Scalar
– use Capture::Tiny(for STDOUT/STDERR)
– use IO::Capture::STDOUT/STDERR
– tie STDIN/STDOUT/STDERR
Public/公開情報


 Ex 1)using IO::Scalar and capture STDIN
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::More;

sub add {
my $result = 0;
while( <STDIN> ) {
chomp;
$result += $_;
}
return $result;
}

subtest 'add', sub {
my $inputs = "1n2n3n"; # input from STDIN
open my $stdin_fh, '<', $inputs;
local *STDIN = *$stdin_fh; # replace default STDIN
is( add(), 6 );
};
done_testing();

Public/公開情報 - 10 -


 Ex 2) using Capture::Tiny(for STDOUT/STDERR)
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::More;
use Capture::Tiny qw(capture);

sub add {
my($a, $b) = @_;
print $a + $b;
}

my ($stdout) = capture {
add(1, 2);
};
is($stdout, 3);
done_testing();

– 簡単に使えるので、Test::Warn の代用とするのも良いと思う
(I think it's good idea to use this module alternate for Test::Warn)


 DB
 etc.


Tests for command-line args

 Principle
– 内部のロジックが良くテストされているなら、無理して実施する必
要は無い(If internal logic is well tested, It is no need to test
STDIN/STDOUT forcefully)
– コマンドラインツールのテストをしたい(want to test command-line
tool)
– GetOpt::* を使わず、自前でオプション解析しているのを直したい
(want to fix because it has self-implemented command-line
args analysis)
 Solution
– @ARGV を書き換える

Public/公開情報

Tests for command-line args

 Ex) testing command-line args
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::More;
our $a_str = undef;
# 本当は別 package にある / in real case, this subroutine is defined in other package
sub read_args {
while ( $_ = shift @ARGV ) {
if ( $_ =~ /^-a$/ ) {
$a_str = shift @ARGV;
}
# ... other option analyses are follows
}
}
subtest 'a option with arg test', sub {
$a_str = undef;
local @ARGV = ("-a", "a_value"); #ここにオプションを指定 / passes options here
read_args();
is($a_str, "a_value");
};
done_testing();


 DB
 etc.


Tests for system clock

 Principle
– 時刻に依存せずテストが書かれるべき(Tests should be written in no
depencency to system clock)
– ログの日付フォーマットが正しいかチェックしたい(want to test
datetime format in logs)
– ロット番号など、日付によって処理内容が変わるものをテストした
い(want to test what changes depending on datetime such as lot-no)
 Solution
– 時刻を改竄する(alter perl's system clock)
• use Test::MockTime
• use Time::Mock
• CORE::GLOBAL::time() を書き換える(override
CORE::GLOBAL::time)

Public/公開情報

Tests for system clock

 Ex) Test::MockTime
#!/usr/bin/perl
use strict;
use warnings;

BEGIN { $ENV{TZ} = 'JST' }

use Test::MockTime qw(set_fixed_time);
use Test::More;
use POSIX qw(strftime);

sub some_lot_no { return strftime("%Y%m%d-%H%M%S", localtime()); }

set_fixed_time('2009-03-23T11:22:33');
is( some_lot_no(), '20090323-112233');
done_testing();


 DB
 etc.


Tests for DB

 Principle
– 基本はモック(DBD::Mock)を使うべき(Mock should be used)
– ビジネスロジックと DB は切り離すべき(Business logics and DB should be
separated)
– ストアドプロシージャをテストしたい(want to test stored procedure)
– ORM を使わず、生の DBI を使っているので SQL をテストしたい
(want to test SQL because we don't use ORM)
 Solution
– データを流し込む(load data into DB)
– Test::mysqld + something
• Test::Fixture::DBI
• Test::DBUnit
• Test::DataLoader::MySQL

Public/公開情報

 DB
 etc.


exit measures(1)

 テスト中に exit が呼ばれると、意図せずテストが通ってしまう
(If exit() is called, tests are passed accidentally)

– 他人のコードを引き継いだ際(when takeover someone's code)
– ライブラリがエラー処理後に exit を呼んでいた(library routine calls
exit after error handling)
 Solution
– exit()の上書き(override exit)
– exit を使っている関数/メソッドの上書き(override
subroutine/method which uses exit)


Exit measures(2)

 Ex1) exit() causes problem
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::More 'no_plan';
my $important_value = '';
sub evil_operation { $important_value = "aaa"; exit 0; }

ok(1);
evil_operation();
is( $important_value, '' );

% prove exit.t
exit.t .. ok
All tests successful.
Files=1, Tests=1, 0 wallclock secs ( 0.04 usr 0.00 sys +
0.01 cusr 0.01 csys = 0.06 CPU)
Result: PASS

– This test successes unexpectedly

Exit measures(3)

 Ex2) measured exit() call
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::More 'no_plan';
BEGIN { *CORE::GLOBAL::exit = sub { die 'unexpected exit called!' } } # ADD THIS!
my $important_value = '';

sub evil_operation { $important_value = "aaa"; exit 0; }

ok(1);
evil_operation();
is( $important_value, '' );

% prove exit_measured.t
exit_measured.t .. 1/? unexpected exit called! at
exit_measured.t line 6.
...(snip)
Result: FAIL

– It's OK. It should be failed.

setUp/tearDown(1)

 xUnit を使っていた人は setUp/tearDown が使いたいかも
(xUnit users may want to use setup/tearDown)

– それ Test::Class で出来るよ！
(Test::Class enables it!)

#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::Class;

MyTest->runtests();

package MyTest;
use parent qw(Test::Class);
use Test::More;

sub set_up :Test(setup) { diag("setup"); }
sub tear_down :Test(teardown) { diag("teardown"); }

sub my_test :Test(1) { ok(1); #this is some test }
sub my_test2 :Test(1) { is("1", "1"); #this is another test }


setUp/tearDown(2)

 でも書き方が変わるのは面倒くさい
(But it isn't good that how to write test is changed)

– subtest + Hook::LexWrap
#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use Test::More;
use Hook::LexWrap;

wrap 'subtest',
pre => sub { diag("setup"); }, #alternate for setup
post => sub { diag("teardown");} #alternate for teardown
;

subtest 'my_test', sub { ok(1); };
subtest 'my_test2', sub { is("1", "1"); };

done_testing();


setUp/tearDown(3)

 実行例(execution example)
% perl setup_teardown.t
# setup setup called
ok 1
1..1
ok 1 - my_test test called
# teardown
# setup teardown called
ok 1
1..1
ok 2 - my_test2
# teardown
1..2


Caution(1)

 今回紹介したテクニックをプロダクションコード側で使わない
(Don't use these techniques in production code)

– プロダクションコードでモンキーパッチしたり、時間や
CORE::GLOBAL::* を書き換えたり、@ARGV 書き換えた
り、標準入出力捕まえたりしないこと
(In production code, don't monkey-patch, don't alter system clock, don't replace
CORE::GLOBAL::*, don't replace @ARGV, and don't capture STDIN/STDOUT)
– テストでは有効なテクニックでも、プロダクションコードで使
うと妙なバグに振り回されるかもしれません
(These techniques are useful in testcode, but you may encounter curious bugs if
using it in production code)


Caution(2)

 「テストしにくい部分を何とかしたい！」という考えは基本的には何
かが間違っています
(I think it is wrong opinion such as 'I want to manage testcode which is hard to be written')
– 段階的に直していくべき(It should be fixed gradually)
– Mock 使うとか、他の部分をテストしてカバーするとか
(using Mock or tests other parts to cover it)


Conclusion

 テストしにくいものも、Perl だと結構なんとかなります
(Sometimes it is hard to write testcode, but Perl provides power to make it possible)

 「どうやったら、このテストしにくいコードを何とかできるか」を考え
るのは結構楽しい
(It is fun thinking about how to write testcode which is hard to be written)

– とくにレガシーコードを相手にする場合は
(especially for legacy codes)

 テストを書きましょう！辛いテストでも Perl なら何とかな
ります！
(Let's write testcode! Perl enables you to provide power to write hard tests)


質疑をうけて、ちょっとだけ補足(発表後に追記)
exit で意図せずテストが成功する場合の話ですが、これは
「no_plan」にしているときのみ発生する事象です。

比較的新しい Test::More を使っていれば、done_testing()
が使えるので、それを使うべきです。また、5.8.8 とかに
標準添付される Test::More だと done_testing()が使え
ないバージョンなので、その場合は no_plan をそもそも
避けるべきです。

(sorry only in Japanese)


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