UNIT-Test: Der Baustein für zuverlässigen Programmiercode

Was sind eigentlich Unit-Tests (Komponenten-Tests)?

Das Programmieren von Unit-Tests ist ein wichtiger Testansatz, um den Ursprung der Softwareentwicklung auf deren Korrektheit zu überprüfen. Es werden einzelne Komponenten in einem für sich isolierten Kontext überprüft. Diese Komponenten können sowohl Funktionen, Klassen, Methoden oder auch Module sein. In der Softwareentwicklung gibt es ein strukturiertes und phasenbasiertes V-Modell, das darauf abzielt, die Qualität von IT-Projekten zu verbessern. Der Entwicklungsprozess wird durch einen klaren und strukturierten Ansatz für die Vision, Planung, Verwirklichung und den Test definiert. Die linke Seite stellt die verschiedenen Phasen des Entwicklungsprozesses dar, während die rechte Seite die Verifikations- und Validierungsaktivitäten darstellt. Die Unit-Tests werden den Komponententests zugewiesen, welche auf der untersten Ebene der Testphase von einzelnen Entwicklern abgedeckt werden. In der Praxis werden die einzelnen Komponenten bzw. die Bausteine der Software isoliert getestet, um deren Funktion zu gewährleisten. Am Ende bilden die Komponententests die Basis für Integrations- und Systemtests.



Wie werden Unit-Tests geschrieben?

Bevor mit der Programmierung der Unit-Tests begonnen werden kann, ist es entscheidend ein tiefes Verständnis für die zu testende Komponente zu entwickeln. Es ist entscheidend zu verstehen, wie die Komponente arbeiten soll und welche Eingabe- und welche Ausgabewerte erwartet werden. Sobald man ein tiefes Verständnis für die zu testenden Komponenten entwickelt hat, sollte man ein passendes Test-Framework auswählen. Bekannte Test-Frameworks sind zum Beispiel Junit (für Java), NUnit (für .NET) und Pytest (für Python). Natürlich gibt es eine Reihe weiterer Test-Frameworks, um sämtliche Programmiersprachen und Gegebenheiten abzudecken. Die verschiedenen Test-Frameworks bieten Strukturen und Funktionen, um Tests zu organisieren und durchzuführen.

Sobald das passende Test-Framework ausgewählt wurde, kann der eigentliche Unit-Test implementiert werden. In den meisten Test-Frameworks beginnt der Methodenname mit „test“, gefolgt von einer beschreibenden Bezeichnung, um die verschiedenen Tests zuzuordnen. Innerhalb des Tests werden passende Eingaben an die Testeinheit gegeben, und die Ausgabe wird mit den erwarteten Ergebnissen verglichen. Das geschieht mit sogenannten „Assertions“ die sicherstellen, dass die Bedingungen erfüllt sind.



Welche Vorteile bringen die Unit-Tests mit sich?

Frühzeitige Fehlererkennung

Einer der entscheidenden Vorteile der Unit-Tests ist, dass die Fehler in der ersten Stufe des Softwareentwicklungsprozess gefunden werden, und somit am kostengünstigsten behoben werden können. Umso weiter ein Fehler in den Softwareentwicklungsprozess aufsteigt, desto teurer wird die anschließende Fehlerbehebung. Mehr zu dem Thema „Kostensteigerung von Bugs nach Softwareentwicklungsphase“ erläutern wir in einem der nächsten Blogbeiträge. Um diesen Blogbeitrag nicht zu verpassen, füllen sie gerne unser Kontaktformular aus.



Refaktorisierung (Refactoring):

Unit-Tests erlauben es den Softwareentwicklern, den Code zu überarbeiten oder zu optimieren, ohne die Integrität der bestehenden Funktionen zu gefährden. Es wird gewährleistet, dass nach dem Refactoring alles wie beabsichtigt funktioniert.



Steigerung der Codequalität:

Durch die Durchführung von Unit-Tests sollte die Code Qualität in fast allen Fällen gesteigert werden. Voraussetzung für die Steigerung der Codequalität ist, dass die Unit-Tests korrekt implementiert werden. Unit-Tests helfen dem Softwareentwickler, vor der eigentlichen Programmierung, über seinen Code nachzudenken. Die Unit-Tests werden ja nach Softwareentwicklungsart meist vor der eigentlichen Softwareentwicklung programmiert. Für die Programmierung von Unit-Tests ist in erster Linie der Softwareentwickler selbst verantwortlich und nicht der Testautomatisierer bzw. der Softwaretester.



Vertrauen in den Code und Wartbarkeit des Codes:

Unit-Tests tragen einen wichtigen Teil zur Wartbarkeit bei, da sie sicherstellen, dass Änderungen am Code oder Erweiterungen keine unerwünschten Nebenwirkungen haben. Diese Wartbarkeit verleiht den Entwicklern das notwendige Vertrauen in den von ihnen entwickelten Code. Dies gewinnt besondere Bedeutung angesichts der häufigen Weiterentwicklung und Aktualisierung von Software im Verlauf der Zeit. Dies stellt sicher, dass die häufigen Änderungen an der Software keine schwerwiegenden Defekte im Gesamtsystem oder in seinen Teilen hervorrufen. Langfristig betrachtet trägt dies ebenfalls zur Stabilität und Qualität des Codes bei.



Fazit

In der sich ständig weiterentwickelnden und schnelllebigen Welt der Softwareentwicklung sind Unit-Tests zu einem unverzichtbaren Werkzeug geworden, um eine stabile Grundlage für zuverlässige Anwendungen zu schaffen. Diese Unit-Tests sind sowohl für erfahrene Softwareentwickler als auch für Neulinge auf dem Gebiet der Softwareentwicklung von großer Bedeutung.

Unit-Tests stellen sicher, dass einzelne Komponenten einer Software, sei es eine Funktion, Klasse, Methode oder Modul, in einem isolierten Kontext korrekt funktionieren. Dies ermöglicht eine frühzeitige Fehlererkennung und Behebung, was wiederum die Kosten für die Fehlerbehebung minimiert. Die Verwendung von Test-Frameworks erleichtern die Organisation und Durchführung von Tests.

Die Erstellung von Unit-Tests erfordert ein tiefgreifendes Verständnis der zu testenden Komponenten. Sie fördern eine vorausschauende Denkweise der Softwareentwickler und ermöglichen eine sorgenfreie Refaktorisierung und Optimierung des Codes. Durch Unit-Tests steigt die Codequalität deutlich, da sie die einzelnen Funktionen auf deren Korrektheit überprüft und somit wird das Vertrauen der Softwareentwickler in den eigenen Code gestärkt.

In einer Zeit, in der Softwareentwicklung an viel Bedeutung in unserem täglichen Leben gewonnen hat, sind Unit-Tests ein unverzichtbarer Baustein für die Gewährleistung von qualitativ hochwertiger, verlässlicher und leicht wartbarer Software. Daher sollten sowohl Softwareentwickler als auch Softwaretester die Welt der Unit-Tests erkunden, um die Leistungsfähigkeit und Stabilität ihrer Anwendungen zu steigern.

Für eine vertiefte Auseinandersetzung mit diesem Thema stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Das Team von ARINNAU unterstützt Sie gerne mit fachkundiger und unverbindlicher Beratung durch unsere Experten für Qualitätssicherung.