面向 C++ 的测试驱动开发

测试驱动开发的信条

先开发和设计测试代码，再代码实现通过测试，以测试驱动设计实现，开发和设计的过程，得到了快速的反馈，用这些反馈驱动，改进和重构代码设计，是一个有机的开发过程。按照 Kent 的定义，测试驱动开发的原则是：

不要写一行代码，除非有一个失败的自动化测试案例要纠正。

消除重复的代码，改进设计。

这两个简单的原则，却产生了一些复杂的个体和组的行为，这些隐含的技术行为包括：

运行代码对设计决定快速反馈下，实现有机地设计

必须自己写自己的测试用例，而不是等待别人帮你写测试代码，那样会花费很长时间

必须要有对变更代码快发反应开发环境

组件必须要高内聚、低耦合，以使测试简单化。

两个原则还隐含开发任务的顺序：

红色（Red）：写些不能够工作的小测试，这个测试甚至不能编译通过。

绿色（Green）：快速编写代码使测试通过，不用太在意代码质量只是通过测试。

重构（Refactor）：消除开始是只是要通过测试的重复代码，改进设计。

红色（Red）-绿色（Green）-重构（Refactor），这个就是测试驱动开发的座右铭（Mantra）。这种开发方式可以有效的减少代码的缺陷密度，减少 bug 的数量，将大部分的缺陷在代码的开发过程中消除，减少了 QA 测试和质量保证的成本。

按照软件工程的说法，软件缺陷和 bug 发现的越早，所需的更正这些缺陷的成本就会越小。所以在软件的开发阶段，采用测试驱动的开发方法，把测试引入到开发阶段，使测试和质量意识融入到开发的过程中，这对提高软件工程质量非常有帮助。 而且在采用测试驱动开发必然要求所开发的组件、接口、类或方法是可测试的（testable），这就要求开发的组件，接口要遵循组件和类高内聚（Highly Cohesive），组件和组件、类和类之间低耦合（loosely
Coupled）原则，这种开发方式生成的代码必然会帮助开发者，在不断的有保护重构的过程中，提高软件架构的设计，使日后的软件维护变得有章可循。

测试驱动开发符合敏捷软件开发的精神，在不断迭代过程中，增量地实现软件需求而这一切开始可以从简单设计开始。

单元测试框架比较和筛选

C++技术是一种高级语言，它出现的时间要比 Java 和 C#早得多，但支持像 xUnit 框架的 C++单元测试框架发展起来的比较晚。 C++ 的单元测试框架选择比较多，现在比较流行的 C++测试框架有 Boost Test、UnitTest++、CppTest、Google C++ Testing Framework。 Boost Test，拥有良好的断言功能，对异常控制，崩溃控制方面处理的比较好，也有良好的可以移植性，但结构复杂，不易于掌握。CPPUnit
是开发比较早的单元测试框架，是对 JUnit 的 C++的移植的一种尝试，拥有丰富的断言和期望功能。Google Test C++ 简称 Gtest，是近期发展起来的单元测试框架，对 xUnit 支持的比较好，支持 TDD 的红-绿-重构模式，支持死亡和退出测试，较好的异常测试控制能力，良好的测试报告输出，拥有自动注册测试用例和用例分组等功能，还有和 Gmock 框架的无缝结合，支持基于接口的（抽象类的）Mock 测试-模拟测试。

下表是一个对三种流行 C++单元测试框架的简单比较，Gtest 虽然发展起来的较晚，但丰富功能简单易用，易学，加之移植性较好，是跨平台项目单元测试框架比较好的选择。