Кент Бек - Экстремальное программирование
Раз мы обязаны обладать исходным кодом, значит, мы можем использовать его для максимально возможного количества задач, связанных с разработкой программ. Например, код можно использовать для общения. То есть при помощи кода вы можете объяснить свое тактическое намерение, описать алгоритм, указать на точки возможного будущего расширения или сокращения. Код можно использовать также для того, чтобы объяснить тесты. Тесты используются как для объективного тестирования некоторой операции системы, так и в качестве ценной спецификации системы на всех уровнях.
ТестированиеАнглийские философы-позитивисты Лок (Locke), Беркли (Berkeley) и Хьюм (Hume) утверждают, что все, чего нельзя измерить, на самом деле не существует. Если речь заходит о коде, я с ними полностью согласен. Возможности программного продукта, которые нельзя продемонстрировать с использованием тестов, просто не существуют. Я запросто могу обмануть самого себя, убедив себя в том, что то, что я написал, есть то, что я имел в виду. Я также вполне могу обмануть себя в том, что то, что я имел в виду, является тем, что я должен был иметь в виду. Поэтому я не должен верить ничему, что я написал до тех пор, пока я не напишу для этого тесты. Тесты позволяют мне думать о том, что я хочу, вне зависимости от того, как это реализовано. Если я что-либо реализовал, тесты сообщают мне о моем представлении о том, что я реализовал.
Многие люди думают об автоматических тестах в контексте тестирования функциональности – то есть вычисления чисел. Чем более опытным я становлюсь в деле написания тестов, тем яснее для меня становится, что я могу разрабатывать тесты для тестирования нефункциональных требований, например для тестирования производительности, или соответствия некоторым стандартам кодирования.
Эрих Гамма (Erich Gamma) придумал термин инфицированный тестами (Test Infected) для описания людей, которые не приступают к кодированию до тех пор, пока у них не будет набор тестов для проверки разрабатываемого кода. Тесты сообщают вам о том, что ваша работа завершена, – когда все тесты сработали, считайте, что на данный момент кодирование успешно завершено. Когда вы больше не можете придумать ни одного теста, можете считать, что вы завершили работу.
Тесты – это ресурс и ответственность. Вы не можете написать всего один тест, добиться его работы и объявить, что на этом ваша работа закончена. Вы несете ответственность за разработку всех тестов, которые могут не сработать, которые вы только можете себе представить. Через некоторое время вы получите неплохое предощущение относительно тестов – если эти два теста сработали, значит, можно со всей уверенностью заключить, что этот третий тест также сработает, и его вовсе не обязательно писать. Конечно же, именно такие рассуждения ведут к появлению ошибок в программах, поэтому вы должны быть очень осторожными в этом отношении. Если в дальнейшем возникают проблемы, которые можно было бы обнаружить раньше, если бы только вы написали вовремя этот третий тест, вам необходимо должным образом воспринять этот горький опыт и в следующий раз заставить себя не отказываться от разработки подобного третьего теста.
Большая часть программного обеспечения разрабатывается без использования автоматического тестирования. Очевидно, что автоматические тесты – это необязательная составная часть разработки. Почему же я всетаки включил тестирование в список важнейших родов деятельности при разработке программного продукта? На этот вопрос я готов дать два ответа: один для краткосрочной перспективы, другой – для долгосрочной.
В долгосрочной перспективе тесты позволяют программе жить дольше (если конечно они работают и должным образом поддерживаются в рабочем состоянии). Если у вас есть тесты, вы можете вносить в программу более значительные изменения в течение более длительного времени. Если у вас нет тестов, вы теряете такую возможность, так как любое изменение перестает быть предсказуемым и может обернуться катастрофой. Если вы продолжаете писать тесты, со временем ваша уверенность в системе увеличивается.
Один из принципов предписывает, что необходимо работать совместно с природой человека, а не против нее. Если тестирование подкрепляется только лишь одним долгосрочным аргументом, об этом аргументе можно легко позабыть. В этом случае многие будут заниматься тестированием только потому, что они обязаны это делать, или потому, что кто-то тщательно контролирует правильность их работы. Как только внимание надсмотрщика ослабевает, или в случае, если сроки сдачи работы стремительно приближаются, разработка новых тестов прекращается, уже имеющиеся тесты перестают запускаться, и в результате вся система разваливается на части. Таким образом, если мы хотим работать сообразно с человеческой природой и при этом мы хотим обеспечить тестирование, мы должны найти для тестирования краткосрочную эгоистическую причину.
К счастью, такая краткосрочная причина существует. Программирование в случае, если вы используете тесты, – это более приятный процесс, чем программирование без тестов. Вы кодируете со значительно большей уверенностью. У вас никогда не возникает страха наподобие: «В это место системы надо бы внести изменения, но вдруг я что-нибудь сломаю?» Вы просто меняете код, щелкаете на кнопке, запускаются все тесты, если при этом на экране появляется зеленый цвет, вы можете продолжать работу с еще большей уверенностью.
Я помню, как я занимался этим на публичной программистской демонстрации. Каждый раз, когда я отворачивался от аудитории, чтобы продолжить программирование, я машинально щелкал на кнопке тестирования. Я не менял никакого кода. Абсолютно все в рабочей среде оставалось неизменным. Зачем же я раз за разом щелкал на тестирующей кнопке? Я всего лишь хотел получить заряд уверенности. Когда я в очередной раз видел, что все тесты по-прежнему срабатывают и ничего в системе не нарушено, я получал такой заряд!
Совместное программирование и тестирование выполняется быстрее, чем просто программирование. Когда я только начинал использовать данную методику, я не ожидал такого эффекта, однако я со всей очевидностью заметил его. Мало того, помимо меня об этом сообщает множество других людей. Возможно, отказавшись от тестирования, вы сможете сэкономить полчаса, однако как только вы привыкнете к использованию тестов, вы быстро отметите разницу в производительности. Выигрыш в производительности получается за счет того, что уменьшается время, необходимое вам для отладки, – вместо того, чтобы заниматься поиском ошибки в течение часа, вы обнаруживаете ее в течение нескольких минут. Иногда вы никак не можете добиться, чтобы тест срабатывал. Это означает, что, скорее всего, вы столкнулись с существенно более крупной проблемой. В этом случае вы должны сделать шаг назад и убедиться в том, что все ваши тесты корректны. Вы также должны проверить весь дизайн системы – возможно, он требует серьезного пересмотра.
Однако существует опасность. Плохо организованное тестирование – это все равно, что розовые очки, сквозь которые вы смотрите на свою систему. Вы получаете ложную уверенность в том, что ваша система в порядке, – еще бы, ведь все тесты срабатывают. Вы продолжаете движение вперед, не подозревая, что оставляете позади себя ловушку. Как только вы в следующий раз пойдете этим же путем, ловушка может сработать.
Весь трюк, связанный с тестированием, заключается в нахождении приемлемого для вас уровня дефектов. Если вы в состоянии позволить себе одну жалобу со стороны заказчика в течение месяца, вкладывайте ресурсы в улучшение тестирования и улучшайте его до тех пор, пока не достигнете желаемого уровня. Затем, используя полученный стандарт тестирования, продолжайте движение вперед, так как состояние системы считается отличным в случае, если все тесты срабатывают.
Заглядывая вперед, отмечу, что в дальнейшем разговор пойдет о двух наборах тестов. Тесты модулей (unit tests) разрабатываются программистами для того, чтобы убедиться в корректной работе разрабатываемого ими кода. Функциональные тесты (functional tests) разрабатываются (или по крайней мере специфицируются) заказчиками для того, чтобы убедиться в том, что система как единое целое работает именно так, как она должна работать.
Таким образом, для тестов существуют две аудиенции. Программисты должны оформить свою уверенность в разрабатываемом коде в реальную форму для того, чтобы кто-то другой также мог получить эту уверенность. Заказчики должны подготовить набор тестов для того, чтобы получить от системы подтверждение своей уверенности: Замечательно, я полагаю, что если вы сможете добиться срабатывания всех этих тестов, это значит, что система работает.
СлушаниеПрограммисты ничего не знают. Говоря точнее, программисты не знают ничего такого, что является интересным для бизнесменов. Если бы бизнесмены могли обойтись без программистов, они бы вышвырнули нас вон в одну секунду.
