Les tests unitaires représentent une pratique largement adoptée dans le domaine du développement logiciel. Ils permettent aux développeurs d’identifier et de corriger rapidement les anomalies dans le code, assurant ainsi une meilleure qualité du produit final pour les utilisateurs.
Cette approche fait partie intégrante du processus de développement, influençant directement la qualité globale du code produit.
Les tests unitaires consistent à vérifier le comportement du code face à divers scénarios: cas limites, cas standard, et situations avec des données d’entrée incorrectes. Ils permettent également de valider les hypothèses, qu’elles soient explicites ou implicites, faites dans le code.
Néanmoins, la mise en œuvre de tests unitaires est un processus structuré qui comprend plusieurs étapes. Il est impératif de s’assurer de l’absence d’erreurs et de la conformité du logiciel aux attentes du client avant sa livraison.
Ainsi, effectuer des tests avant de soumettre le travail est indispensable pour garantir la qualité du produit et refléter le sérieux de votre approche. C’est également une compétence essentielle à acquérir.
Examinons donc ensemble la nature des tests unitaires et leur importance pour les organisations et les développeurs.
Que sont les tests unitaires ?
Les tests unitaires constituent une composante fondamentale du processus de développement logiciel. Ils consistent à examiner les éléments individuels d’une application ou d’un logiciel afin de détecter facilement les anomalies. L’objectif principal est de valider que chaque partie fonctionne conformément aux spécifications du client. Une unité testée peut avoir plusieurs entrées mais devrait produire une seule sortie.
Lorsqu’un développeur écrit un programme, il est divisé en différentes unités testables pour permettre la vérification du code source. Les tests unitaires consistent donc à contrôler chaque procédure, méthode ou fonction, en testant à la fois la programmation orientée objet et procédurale. Ils se révèlent particulièrement utiles lors de la réécriture ou de la refactorisation d’une partie du code.
En termes simples, un test unitaire est une procédure de test dans le cadre du développement logiciel, où une « unité » désigne un composant individuel qui doit être évalué afin de déterminer la qualité du code.
Il existe une variété de frameworks de tests unitaires pour de nombreux langages de programmation, tels que C ou C++, Python, C#, Java, JavaScript, etc. Parmi les frameworks de tests unitaires couramment utilisés, on trouve JEST, AVA, NUnit, unittest, JUnit, TestNG, Embunit, HtmlUnit, et bien d’autres.
Quels sont les différents types de tests unitaires ?
Si l’on considère les tests logiciels en général, on constate une grande diversité de types. Les tests unitaires en sont une catégorie. Ces derniers se divisent en deux types principaux. Examinons-les un par un.
Tests manuels : Lors de tests unitaires manuels, un développeur écrit du code pour tester une section spécifique, interagissant directement avec les API ou le logiciel pour identifier les anomalies. Cette méthode est généralement coûteuse et chronophage, car elle exige la présence d’un intervenant pour tester les composants individuels du logiciel. Elle est également sujette à des erreurs humaines, telles que des fautes de frappe ou des oublis d’étapes.
Tests automatisés : Dans ce cas, la machine prend en charge les tâches de test unitaire, en exécutant un script de test préalablement écrit. Les tests unitaires automatisés permettent de tester une séquence unique ou une séquence complexe avec le même résultat attendu.
Cette méthode est plus fiable et efficace que les tests manuels. De ce fait, la majorité des organisations privilégient une approche automatisée pour tester leurs logiciels. Il existe cependant une limite : la qualité finale dépend de la qualité du code de test lui-même.
L’automatisation des tests est un élément clé de l’intégration et de la livraison continues, en adaptant votre processus d’assurance qualité chaque fois que de nouvelles fonctionnalités sont ajoutées à l’application.
Pourquoi les tests unitaires sont-ils cruciaux ?
L’objectif premier des tests unitaires est d’isoler chaque partie du programme afin de vérifier que chaque partie fonctionne correctement, sans aucune erreur. En raison de cette isolation, il est possible d’évaluer précisément le comportement de chaque segment de code en fonction des attentes.
Voici quelques avantages que procurent les tests unitaires :
Qualité du code
Les tests unitaires contribuent à améliorer la qualité du code. Ils permettent aux développeurs d’identifier et de corriger tous les défauts présents dans les unités avant le déploiement. De plus, ils révèlent même les cas limites les plus subtils, ce qui vous encourage à écrire un code plus fiable et avec plus de confiance.
De plus, le processus de test vous amène parfois à aborder les problèmes sous un angle différent, ce qui peut stimuler votre créativité en matière de conception. Cela peut s’apparenter à un processus de relecture, qui permet d’améliorer le style de codage.
Développement agile
Les tests unitaires favorisent un développement agile. Lorsque vous ajoutez de nouvelles fonctionnalités à votre logiciel, il est parfois nécessaire de modifier certaines parties du code qui ont déjà été validées par des tests unitaires. Cette étape peut s’avérer coûteuse et risquée, mais si des tests sont en place, il est possible de refactoriser le code en toute sécurité.
Détection rapide des anomalies
La détection des anomalies avant la phase d’intégration est toujours bénéfique, car elle permet de gagner du temps. Comme les développeurs écrivent le code des tests unitaires, les problèmes peuvent être détectés et corrigés à un stade précoce. Cela contribue à la fois à gagner du temps et à améliorer la qualité globale du code.
Documentation claire
Les développeurs acquièrent une meilleure compréhension de l’interface de chaque unité de base et de l’utilisation des outils de test pour vérifier différentes parties du code. De cette manière, ils maîtrisent toutes les fonctionnalités du code et s’assurent que le logiciel se comporte conformément aux spécifications.
Réduction des coûts
Comme les anomalies sont facilement détectables dès la phase de développement, les tests unitaires réduisent les coûts. Imaginez la situation où une erreur est détectée lors des phases ultérieures, par exemple pendant les tests d’acceptation ou les tests système. Cela occasionne des coûts de correction plus élevés, car il devient nécessaire de modifier une part plus importante du code. Une détection précoce permet donc non seulement de réduire les coûts, mais également de gagner du temps.
Quelles sont les différentes techniques de tests unitaires ?
Les tests unitaires consistent à analyser chaque partie d’un programme pour y détecter les erreurs ou comportements inattendus, de façon à ce que le programme complet puisse être transmis à la phase de tests. Pour accélérer le processus, trois techniques sont principalement utilisées :
#1. Tests en boîte blanche
Les tests en boîte blanche, également appelés tests transparents ou tests en boîte de verre, permettent au testeur de connaître le fonctionnement interne du code. Il s’agit donc de tester les aspects fonctionnels d’une solution ou d’une application logicielle. Le processus comprend une phase d’entrée, une phase de traitement, une planification de test appropriée, puis une phase de sortie ou un rapport final.
#2. Test en boîte noire
Ce type de test implique de contrôler l’interface utilisateur de votre solution logicielle, en évaluant à la fois les données d’entrée et les données de sortie. Il s’agit de vérifier le comportement du système dans différents scénarios.
Par exemple, un utilisateur ne doit pas recevoir de message d’erreur lorsqu’il saisit un mot de passe incorrect. Il peut également arriver qu’un utilisateur saisisse un mot de passe dans un format erroné, ce qui doit également être vérifié.
#3. Tests en boîte grise
Les tests en boîte grise, ou tests semi-transparents, combinent les approches des tests en boîte blanche et en boîte noire. Dans ce cas, l’utilisateur a une connaissance partielle du fonctionnement interne du logiciel. Le test englobe plusieurs types de tests, tels que les tests matriciels, les tests basés sur des modèles, les tests de régression et les tests utilisant un modèle orthogonal.
Comment rédiger un test unitaire ?
La rédaction de code pour des tests unitaires est similaire au développement de code classique, avec quelques spécificités. En effet, vous développez un grand programme pour résoudre les problèmes des utilisateurs, tandis que le code des tests unitaires est conçu pour résoudre les problèmes de votre propre programme.
Dans ce contexte, vous êtes en quelque sorte votre propre client : vous devez vous mettre à sa place et vérifier que chaque partie du programme répond à vos attentes. Comme vous êtes le créateur du code, vous êtes bien placé pour déterminer les corrections nécessaires afin d’obtenir un résultat optimal.
- Commencez par comprendre précisément les exigences de chaque segment de code que vous allez tester et attribuez-lui un nom de méthode.
- Définissez ensuite certains paramètres de test et assurez-vous que chaque test produit le résultat attendu. Évitez les hiérarchies de classes de test, mais vous pouvez utiliser des méthodes de configuration ainsi que des classes utilitaires imbriquées.
- Suivez le modèle « organiser, agir et affirmer » pour commencer à écrire le test.
Répétez ce processus pour chaque partie du programme plus vaste, en écrivant un code efficace afin de tester votre propre code. Identifiez les problèmes et allez droit au but sans tarder.
Quelles sont les limites des tests unitaires ?
Bien que les tests unitaires soient un type de test logiciel essentiel, ils demandent plus de temps pour tester même une seule petite partie du code, et encore davantage pour les codes plus volumineux et complexes.
Ils ne permettent donc pas de détecter toutes les anomalies d’un programme. Ils peuvent mettre en évidence des erreurs fonctionnelles, mais ne permettent pas de repérer les problèmes de performance, les problèmes de portée système ou les erreurs d’intégration. Les tests unitaires ne sont véritablement efficaces que lorsqu’ils sont utilisés conjointement avec d’autres méthodes de test logiciel.
La principale limite est qu’ils ne peuvent pas démontrer l’absence d’erreurs : comme d’autres types de tests, ils ne peuvent que démontrer la présence d’erreurs. Il est indispensable de tenir des registres rigoureux du code de test unitaire, afin de pouvoir les utiliser tout au long du processus de test.
De plus, il n’est pas possible de tester toutes les combinaisons d’entrées possibles pour n’importe quel logiciel sans un mécanisme d’automatisation. Il est nécessaire de se concentrer sur les grands programmes et de tester chaque aspect du code, ce qui peut être fastidieux.
Voici un résumé des principaux inconvénients :
- L’écriture des cas de test peut être très chronophage.
- Il est souvent difficile d’écrire des tests unitaires pour du code existant.
- La maintenance des tests est nécessaire.
- Tester le code d’une interface graphique est particulièrement ardu.
- Il est possible que certaines erreurs ne soient pas détectées.
Tests unitaires vs tests fonctionnels : différences
Les tests unitaires et les tests fonctionnels sont deux piliers fondamentaux des tests logiciels. Les deux jouent un rôle important, et leurs avantages respectifs sont bien établis. La différence principale est que les tests unitaires sont effectués par les développeurs eux-mêmes, tandis que les tests fonctionnels sont réalisés par les testeurs logiciels lors des tests système.
Examinons les principales différences :
#1. Les tests unitaires consistent à tester les unités de code en isolant des parties individuelles du logiciel. À l’inverse, les tests fonctionnels ont pour objectif de tester les fonctions globales du programme en fonction des exigences de l’utilisateur.
#2. Le code de test unitaire est facile à écrire et à exécuter pour l’étape suivante. Il relève de la technique de la boîte blanche. L’objectif principal des tests est d’isoler chaque unité ou module du code afin de tester chaque élément individuellement.
A contrario, écrire du code de test fonctionnel est plus complexe. Cette approche relève de la technique de test en boîte noire. L’objectif principal des tests fonctionnels est de vérifier la fonctionnalité de l’ensemble de l’application logicielle.
#3. Les tests unitaires peuvent couvrir des cas limites et des branches de code, mais il est nécessaire d’écrire de nombreux cas de test pour évaluer chaque situation.
Dans les tests fonctionnels, il n’est pas nécessaire d’écrire un grand nombre de cas de test, car l’objectif est de contrôler les fonctionnalités principales de l’application ou du logiciel.
#4. Les tests unitaires ont un faible coût de maintenance. Le code est généralement écrit par le développeur dans le même langage de programmation que le code principal, et le coût dépend du nombre de lignes de code.
En revanche, le coût de maintenance des tests fonctionnels est généralement plus élevé que celui des tests unitaires. Pour tester la fonctionnalité, le testeur n’a pas besoin d’utiliser le même langage de programmation, et ces tests couvrent les exigences de l’utilisateur final.
#5. Chaque fois que vous modifiez un aspect du code, qu’il s’agisse d’ajouter une nouvelle fonctionnalité ou de supprimer un module devenu inutile, il est également nécessaire de modifier le code de test unitaire. En général, le code de test unitaire est écrit pendant la phase de développement, par les développeurs eux-mêmes.
Le code de test fonctionnel est quant à lui écrit par les testeurs après la phase de développement, lorsque l’objectif est de tester la fonctionnalité de chaque aspect du logiciel. De petites modifications dans le logiciel ont généralement un impact limité sur les fonctionnalités.
#6. Parmi les outils couramment utilisés pour écrire des tests unitaires, on trouve Mockito, TestNG, NUnit, JUnit, etc. Les outils populaires pour les tests fonctionnels sont notamment SahiPro, UFT et Selenium.
Quelques outils de test unitaire populaires
- NUnit: Il s’agit d’un outil ou d’un framework de test unitaire pour la plate-forme .NET. Il vous permet d’écrire des scripts de test manuellement, et il prend en charge les tests basés sur les données.
- JUnit: Il s’agit d’un framework de test open source pour les tests unitaires, qui aide les développeurs Java à écrire et à exécuter des tests reproductibles. Il fonctionne de la même manière que NUnit.
- TestNG: Ce framework de test s’inspire de NUnit et JUnit, mais il offre des fonctionnalités supplémentaires. Il prend également en charge les tests basés sur les données et les tests paramétrés.
- Jtest: Développé par Parasoft, Jtest est principalement utilisé pour tester les applications logicielles Java. Il prend également en charge l’analyse statique du code et vise à permettre un codage sans défaut tout au long du processus de développement logiciel.
- EMMA: Il s’agit d’un ensemble d’outils open source, disponibles gratuitement pour mesurer et analyser la couverture du code Java. Il offre un soutien pour le développement de logiciels à grande échelle, en gérant le travail individuel de manière itérative et rapide.
- PHPUnit: Cet outil de test orienté développeur permet de tester individuellement de petites unités de code PHP. Il propose de nombreuses assertions flexibles et simples, facilitant les tests.
- unittest: Il s’agit d’un framework de test unitaire intégré pour le code Python, doté d’un lanceur de tests simple et facile à utiliser.
- QUunit: Ce framework de test robuste est doté d’une interface conviviale pour les développeurs. Il est notamment privilégié par les équipes de développement de JQuery Mobile, JQuery UI et JQuery.
- Puppeteer: Cet outil d’exécution de tests est développé par Google et fournit une API Chrome sans tête pour les applications NodeJS.
- Embunit: Principalement utilisé pour tester les codes C et C++, ce framework de test unitaire est disponible gratuitement. Il signifie « Embedded Unit » et est très facile à utiliser.
Conclusion
Lorsque vous écrivez des programmes volumineux ou complexes, il est essentiel d’utiliser des modules de test unitaire pour vérifier les plus petites unités testables de votre application. Pendant la phase de développement, le développeur écrit et exécute le code de test unitaire afin de détecter facilement les anomalies.
De plus, les tests unitaires garantissent que les modifications apportées au code ne compromettent pas le bon fonctionnement de l’application, mais qu’elles contribuent au contraire à améliorer la qualité du logiciel. Globalement, des tests unitaires appropriés permettent de proposer aux utilisateurs finaux ou aux clients une application qui répond à leurs attentes.
Vous pouvez maintenant approfondir vos connaissances en découvrant les différents types de tests d’applications.