De Unittest: Je Code Controleren Zonder Stress

In dit artikel duiken we in de wereld van de unittest, een cruciale praktijk voor elke softwareontwikkelaar die streeft naar betrouwbare en foutloze code. Maar we beginnen met de basis: Wat is een unittest en waarom is het zo belangrijk? Vervolgens onderzoeken we hoe je unittests effectief kunt schrijven en uitvoeren, en hoe ze verschillen van andere testvormen zoals integratietests. Of je nu een beginner bent of een ervaren ontwikkelaar, dit artikel biedt waardevolle inzichten en praktische tips om onze testvaardigheden te verbeteren en de kwaliteit van onze software te verhogen.

Wat is een unittest?

Een unittest is een testmethode in de softwareontwikkeling waarbij individuele onderdelen (units) van een applicatie worden getest. Het doel is om te controleren of elk onderdeel correct functioneert. Hier zijn enkele kernpunten:

Isolatie

Unittests richten zich op het testen van de kleinste testbare delen van de code, zoals functies of methoden, onafhankelijk van andere delen van de applicatie. Dit betekent dat externe afhankelijkheden, zoals databases of andere modules, vaak worden gemockeerd of gestubd om de te testen unit te isoleren.

Doel

Het primaire doel is om fouten in de code vroegtijdig te detecteren, zodat deze snel kunnen worden opgelost. Unittests helpen ook om de code te documenteren en te verifiëren dat deze voldoet aan de specificaties.

Automatisering

Een unittests automatiseren we meestal, wat betekent dat we ze automatisch kunnen uitvoeren als onderdeel van het ontwikkelproces. Dit maakt het mogelijk om snel te controleren of nieuwe code bestaande functionaliteit niet verstoort.

Voordelen

• Vroegtijdige detectie van fouten.
• Verbeterde codekwaliteit.
• Vergemakkelijkt refactoring.
• Betere documentatie van de code.

In essentie is een unittest een manier om ervoor te zorgen dat elk klein stukje van onze code doet wat het moet doen, waardoor we de algehele betrouwbaarheid van de software vergroten.

Wie voert een unittest uit?

Unittests worden voornamelijk uitgevoerd door softwareontwikkelaars, maar het is belangrijk om te begrijpen dat het een proces is dat kan worden geïntegreerd in de bredere softwareontwikkelingscyclus. Hier is een overzicht:

1. Softwareontwikkelaars

• Ontwikkelaars zijn de primaire uitvoerders van unittests. Zij schrijven de namelijk tests, voeren ze uit en analyseren de resultaten.
• Omdat ze de code schrijven, hebben ze het beste inzicht in hoe de afzonderlijke units moeten functioneren.
• Schrijven van testcases die verschillende scenario’s dekken.
• Gebruik van testframeworks om het testproces te automatiseren.
• Debuggen van mislukte tests en daarna aanpassen van de code.
• Integratie van unittests in de ontwikkelworkflow.

2. Geautomatiseerde systemen

• In moderne softwareontwikkeling voeren we unittests vaak geautomatiseerd uit als onderdeel van een CI/CD-pipeline (Continue Integratie/Continue Delivery).
• Dit betekent dat elke keer dat code wordt gewijzigd, de unittests automatisch worden uitgevoerd om te controleren of er geen nieuwe fouten zijn geïntroduceerd.
• Softwaretools, zogenaamde “testrunners”, automatiseren tevens het uitvoeren van testsuites.

3. Kwaliteitsborging (QA) teams

• Hoewel de ontwikkelaars verantwoordelijk zijn voor het schrijven van de unittesten, kunnen QA-teams ook betrokken zijn bij het beoordelen van de testdekking en het zorgen voor de algehele kwaliteit van de tests.

In essentie

• De primaire verantwoordelijkheid voor het uitvoeren van unittests ligt bij de softwareontwikkelaars.
• Automatisering speelt een cruciale rol bij het integreren van unittests in de softwareontwikkelingscyclus.

De software ontwikkelaar voert de unittest niet alleen voor zijn eigen bewijs uit

Softwareontwikkelaars voeren unittests niet alleen uit voor hun eigen bewijs, maar leggen de testresultaten ook vast. Dit is een essentieel onderdeel van het softwareontwikkelingsproces. Hier zijn de redenen waarom:

Documentatie testrapporten en transparantie

Testframeworks genereren gedetailleerde rapporten die aangeven welke tests zijn geslaagd en welke zijn mislukt. Deze rapporten dienen als documentatie van de codekwaliteit en kunnen we gebruiken om de voortgang van het project te volgen. Het vastleggen van testresultaten helpt bij het bewaken van de codekwaliteit en het opsporen van eventuele regressies (fouten die opnieuw optreden na een codeverandering).

Samenwerking en communicatie

Testresultaten zijn belangrijk voor het hele ontwikkelteam, inclusief andere ontwikkelaars, kwaliteitsborging (QA) teams en projectmanagers. Ze bieden namelijk inzicht in de stabiliteit en betrouwbaarheid van de code. In CI/CD-pipelines worden testresultaten automatisch vastgelegd en geanalyseerd. Dit stelt het team in staat om snel te reageren op eventuele problemen en de code te verbeteren.

Auditing en naleving

In sommige sectoren (bijvoorbeeld de financiële sector of de gezondheidszorg) is het belangrijk om te kunnen aantonen dat de software grondig is getest. Het vastleggen van testresultaten biedt traceerbaarheid en helpt bij het voldoen aan wettelijke vereisten.

Wie bepaalt of een unittest nodig is?

De beslissing of een unittest nodig is, wordt over het algemeen genomen door een combinatie van factoren en betrokkenen binnen een softwareontwikkelingsteam. Hier zijn de belangrijkste invloeden:

Softwareontwikkelaars

Ontwikkelaars hebben het beste inzicht in de complexiteit en het belang van de code die ze schrijven. Zij bepalen welke delen van de code kritisch zijn en dus grondig getest moeten worden. Ontwikkelaars die Test Driven Development (TDD) gebruiken, schrijven tests zelfs voordat de code geschreven wordt.

Complexere code, zoals algoritmen of logica met veel vertakkingen, vereist over het algemeen meer unittests. Onderdelen van de code die een hoog risico inhouden (bijvoorbeeld financiële berekeningen), worden vaak grondig getest.

Kwaliteitsborging (QA) teams: Teststrategie

QA-teams dragen bij aan de algemene teststrategie en zorgen ervoor dat alle belangrijke aspecten van de software worden getest. Zij kunnen ook aangeven welke delen van de code extra aandacht nodig hebben. QA-teams controleren bovendien de testdekking om ervoor te zorgen dat een voldoende percentage van de code wordt getest.

Projectmanagers en teamleiders

Projectmanagers en teamleiders houden rekening met de projectvereisten, het budget en de planning. Zij bepalen bovendien het belang van unittests in het kader van het algehele project. Ook wegen zij de risico’s af en bepalen hoeveel tijd en middelen moeten worden besteed aan het testen van de software.

Bedrijfsvereisten en normen

In sommige sectoren (bijvoorbeeld de gezondheidszorg of de financiële sector) zijn er wettelijke vereisten of normen die unittests verplicht stellen. Bedrijven met hoge kwaliteitsnormen zullen over het algemeen ook meer nadruk leggen op unittests.

De beslissing om unittests te schrijven is een gezamenlijke inspanning van het hele ontwikkelteam. Ontwikkelaars spelen een cruciale rol bij het bepalen welke code moet worden getest, terwijl QA-teams en managers de algemene teststrategie en projectvereisten in overweging nemen. Het is een afweging die gemaakt wordt tussen de noodzaak van de test en de tijd die het kost om de test te maken.

Hoe voer je een unittest uit?

Een unittest voeren we dus uit om te controleren of een klein stukje code (een ‘unit’) correct werkt. Hier is een stapsgewijze uitleg van het proces:

1. Schrijf de unittest:

Bepaal wat we willen testen: Kies een specifieke functie, methode of klasse die we willen controleren.

Schrijf testgevallen: Bedenk verschillende scenario’s die onze unit kan tegenkomen, inclusief normale gevallen, randgevallen en foutgevallen.

Gebruik een testframework: Kies een geschikt testframework voor de programmeertaal die we gebruikt (bijvoorbeeld JUnit voor Java, pytest voor Python, NUnit voor C#).

Schrijf asserties: Gebruik de assertiefuncties van het testframework om te controleren of de werkelijke output van onze unit overeenkomt met de verwachte output.

2. Voer de unittest uit:

Gebruik de testrunner: Het testframework heeft een testrunner die de tests uitvoert en de resultaten rapporteert.

Integreer met de ontwikkelomgeving: Veel IDE’s (Integrated Development Environments) bieden ingebouwde ondersteuning voor het uitvoeren van unittests.

Geautomatiseerde builds: Integreer unittests in het geautomatiseerde buildproces (bijvoorbeeld met tools zoals Jenkins of GitLab CI/CD) om ze bij elke codeverandering automatisch uit te voeren.

3. Analyseer de resultaten:

Controleer de testrapporten: Het testframework genereert rapporten die aangeven welke tests zijn geslaagd en welke zijn mislukt.
Debug mislukte tests: Als een test mislukt, onderzoek dan de oorzaak en pas de code aan totdat de test slaagt.
Refactor indien nodig: Als unittests moeilijk te schrijven of te onderhouden zijn, kan dit een indicatie zijn dat we de code moeten herzien (refactored).

Belangrijke punten:

• Unittests moeten snel en betrouwbaar zijn.
• Ze moeten onafhankelijk zijn van andere tests.
• Ze moeten een klein, geïsoleerd stukje code testen.
• Het is een goed idee om de unittesten te schrijven voordat we de code schrijven, dit is test driven development.

Voorbeeld (Python met pytest):

Python
# Functie om te testen
def optellen(a, b):
    return a + b
# Unittest
def test_optellen():
    assert optellen(2, 3) == 5
    assert optellen(-1, 1) == 0
    assert optellen(0, 0) == 0
# Uitvoeren van de test in je terminal.
# python -m pytest
In dit voorbeeld controleert de unittest of de functie optellen correct werkt voor verschillende invoerwaarden.

Een unittest is dus eigenlijk een uitprobeersel van een stukje code

We kunnen een unittest inderdaad zien als een soort “uitprobeersel” van een klein stukje code. Maar het is wel een gestructureerd en geautomatiseerd uitprobeersel, met een specifiek doel zoals foutdetectie, Codevalidatie of Regressiepreventie.

Situaties waarbij we geen unittest nodig hebben

Hoewel we unittests over het algemeen als een goede praktijk kunnen beschouwen, zijn er situaties waarin ze minder nuttig of zelfs overbodig kunnen zijn. Hier zijn enkele voorbeelden:

Triviale code:

Als een functie of methode niets anders doet dan een waarde ophalen of instellen, is de kans op fouten erg klein. In dergelijke gevallen kunnen we het schrijven van unittests als overkill beschouwen. Code zonder logica die alleen maar gegevens doorgeeft of eenvoudige transformaties uitvoert, is vaak niet complex genoeg om unittests te rechtvaardigen.

Prototyping en experimentele code:

In de beginfase van een project, wanneer de code nog sterk in ontwikkeling is, kan het schrijven van unittests de ontwikkeling vertragen. Kleine scripts die eenmalig worden uitgevoerd, hebben meestal geen unittests nodig.

Code met veel visuele elementen:

Het testen van visuele elementen en interacties kan lastig zijn met unittests. Integratietests of end-to-end tests zijn daarom vaak geschikter voor UI-tests.

Code die sterk afhankelijk is van externe systemen:

Als code sterk afhankelijk is van externe systemen die moeilijk te mocken of te stubben zijn, kan het schrijven van unittests complex en tijdrovend zijn. Integratie testen zijn dan meer geschikt.

Belangrijke overwegingen:

Zelfs in de bovengenoemde situaties is het belangrijk om de risico’s af te wegen. Als de code kritisch is of we veel gebruiken, is het vaak de moeite waard om unittests te schrijven, zelfs als het meer tijd kost. Het is echter belangrijk om te onthouden dat unittesten een onderdeel van een teststrategie zijn, en niet het enige middel.

Vergelijk unittest met integratietest

Unittests en integratietests zijn beide essentiële onderdelen van een teststrategie, maar ze richten zich op verschillende aspecten van de software. Hier is een vergelijking van de twee:

Belangrijkste verschillen:

Omvang:

• Unittests: klein, geïsoleerd.
• Integratietests: groter, interactie tussen componenten.

Doel:

• Unittests: verifiëren van individuele units.
• Integratietests: verifiëren van de samenwerking tussen units.

Snelheid:

• Unittests: snel.
• Integratie testen: langzamer.

Wanneer gebruik je ze?

Unittests:

• Tijdens de ontwikkeling, om de correctheid van individuele code-eenheden te verifiëren.
• Om regressies te voorkomen.

Integratietests:

• Na de unittests, om te controleren of de geïntegreerde componenten correct samenwerken.
• Om de algehele stabiliteit van de software te verifiëren.

In essentie: unittests controleren of de bouwstenen goed zijn, terwijl integratietests controleren of het gebouw goed in elkaar zit.

Conclusies unittest

Al met al is de unittest is een fundamenteel onderdeel van moderne softwareontwikkeling en biedt talloze voordelen. Hier zijn de belangrijkste kernpunten over unittests:

• Vroegtijdige foutdetectie.
• Verbeterde codekwaliteit.
• Vergemakkelijkt refactoring.

Belangrijke overwegingen:

Unittests kunnen we automatiseren, waardoor we ze snel en consistent kunnen uitvoeren, wat essentieel is voor continue integratie en continue levering (CI/CD).

TDD is een ontwikkelingspraktijk waarbij we unittests schrijven voor we de code schrijven. Dit kan namelijk leiden tot betere codekwaliteit en een snellere ontwikkelingscyclus. Unittests zijn een essentiële praktijk voor het ontwikkelen van betrouwbare, onderhoudbare en kwalitatief hoogwaardige software. Door te investeren in unittests kunnen ontwikkelaars bovendien fouten vroegtijdig opsporen, de codekwaliteit verbeteren en de ontwikkelingscyclus versnellen.

Discussieer mee op ITpedia LinkedIn of op Financial Executives LinkedIn.