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Engenharia de Software Moderna

Marco Tulio Valente

1 Alguns Exemplos Reais e Interessantes de Testes

1.1 Introdução

No Capítulo 8, explicamos os principais conceitos de testes de software e mostramos pelo menos uma dezena de exemplos de código.

Neste artigo, vamos ampliar essa lista de exemplos, mostrando e explicando exemplos reais de testes implementados em sistemas de código aberto. Achamos isso relevante, pois conhecer, ler e entender esses exemplos pode ajudá-lo na escrita de seus próprios testes.

Para ir direto para os exemplos de cada sistema, use os seguintes links:

1.2 Guava

Guava é uma biblioteca de código aberto – implementada pelo Google – que oferece um conjunto de funções básicas para concorrência, cache, E/S e grafos. Ela inclui também funções utilitárias para trabalhar com tipos primitivos. Logo, o sistema pode ser visto como um complemento para a biblioteca padrão de Java.

Já mostramos um exemplo de teste do Guava no Capítulo 8, mas vamos aqui mostrar mais três exemplos.

Exemplo 1: Ints.contains

Guava implementa uma classe chamada Ints que oferece métodos estáticos para trabalhar com valores inteiros. Dentre eles, temos o seguinte método:

public static boolean contains(int[] array, int target)

Ele verifica se um vetor de inteiros (array) contem um determinado inteiro (target).

O teste desse método é o seguinte:

public void testContains() {
  assertFalse(Ints.contains(EMPTY, (int) 1));
  assertFalse(Ints.contains(ARRAY1, (int) 2));
  assertFalse(Ints.contains(ARRAY234, (int) 1));
  assertTrue(Ints.contains(new int[] {(int) -1}, (int) -1));
  assertTrue(Ints.contains(ARRAY234, (int) 2));
  assertTrue(Ints.contains(ARRAY234, (int) 3));
  assertTrue(Ints.contains(ARRAY234, (int) 4));
}

Esse teste é quase que auto-explicativo. Na verdade, basta entender que os identificadores em maiúsculo são constantes definidas na classe de teste, chamada IntsTest, da seguinte forma:

private static final int[] EMPTY = {};
private static final int[] ARRAY1 = {(int) 1};
private static final int[] ARRAY234 = {(int) 2, (int) 3, (int) 4};

Exemplo 2: Ints.reverse

Vamos aproveitar e mostrar mais um teste da classe Ints, desta vez do método reverse, que inverte um vetor de inteiros.

public void testReverse() {
  testReverse(new int[] {}, new int[] {});
  testReverse(new int[] {1}, new int[] {1});
  testReverse(new int[] {1, 2}, new int[] {2, 1});
  testReverse(new int[] {3, 1, 1}, new int[] {1, 1, 3});
  testReverse(new int[] {-1, 1, -2, 2}, new int[] {2, -2, 1, -1});
}

Esse método de teste sempre chama um segundo método, também chamado testReverse, mas que recebe como parâmetro dois vetores de inteiros, sendo que um é o inverso do outro. Veja seu código:

private static void testReverse(int[] input, int[] expectedOutput) {
  input = Arrays.copyOf(input, input.length);
  Ints.reverse(input);
  assertTrue(Arrays.equals(expectedOutput, input));
}

O código é bem simples: primeiro cria-se uma cópia do vetor input (basicamente, para o teste não alterar seus elementos quando retornar); depois chama-se o método de teste (Ints.reverse) e verifica-se se o resultado é aquele esperado, isto é, expectedOutput.

Exemplo 3: Files.copy

Guava disponibiliza uma classe Files, com métodos utilitários para trabalhar com arquivos. Dentre eles, temos um método copy(File from, File to) que copia todos os bytes de um arquivo para outro.

Um dos testes desse método é o seguinte:

public void testCopyFile() throws IOException {
  File i18nFile = getTestFile("i18n.txt"); // setup
  File temp = createTempFile();

  Files.copy(i18nFile, temp); // método que está sendo testado

  assertEquals(I18N, Files.toString(temp, Charsets.UTF_8));
}

Primeiro, abre-se um arquivo que já existe no diretório de teste, chamado i18n.txt. Em seguida, cria-se um arquivo vazio, também no diretório de teste. Ambas as tarefas são realizadas por funções utilitárias: getTestFile e createTempFile.

Depois, o método copy é chamado para copiar o conteúdo de um dos arquivos (i18nFile) para o outro arquivo (temp).

Por fim, temos um assert. Ele verifica se o conteúdo do arquivo temp de fato passou a ser o conteúdo previamente lido de i18n.txt. Esse conteúdo já é conhecido e está armazenado em uma constante string chamada I18N.

Em tempo, a função Files.toString usada no assertEquals lê o conteúdo de um arquivo e retorna-o em uma string.

Antes de terminar, queremos ressaltar que esse é um teste de integração, pois ele faz acesso ao disco para ler e gravar arquivos.

1.3 Spring PetClinic

Spring PetClinic é uma aplicação de demonstração do Spring, um framework para desenvolvimento Web para Java. A PetClinic implementa um sistema simples para controle de uma clínica veterinária. Por exemplo, o sistema armazena informações sobre os animais internados na clínica e seus respectivos donos.

O sistema tem alguns testes de integração interessantes, que se beneficiam de funcionalidades oferecidas de forma transparente pelo Spring.

Por exemplo, a classe ClinicServiceTests implementa um método que testa o serviço de atualização do nome do dono de um animal:

@Test
@Transactional
void shouldUpdateOwner() {
  Owner owner = this.owners.findById(1);
  String oldLastName = owner.getLastName();  // setup
  String newLastName = oldLastName + "X";
  owner.setLastName(newLastName);

  this.owners.save(owner);  // método que está sendo testado

  owner = this.owners.findById(1);
  assertThat(owner.getLastName()).isEqualTo(newLastName);
}

Esse teste recupera o nome do dono cujo ID é 1. Em seguida, ele altera esse nome acrescentando um X no final e salva a alteração no banco de dados. Para finalizar, ele recupera de novo o mesmo nome e verifica se ele agora termina com um X.

Esse teste é um teste de integração, pois ele recupera e salva dados no banco de dados da aplicação. Além disso, ele usa dois serviços interessantes do Spring:

  • O valor do atributo owners – com métodos para recuperar e salvar dados de donos de animais – é injetado automaticamente pelo Spring, que também implementa um serviço de injeção de dependências. Para isso, a declaração desse atributo na classe ClinicServiceTests possui uma anotação @Autowired:
class ClinicServiceTests {
  ...
  @Autowired     // Spring vai injetar essa dependência
  protected OwnerRepository owners;
  ...
}

Para saber mais sobre injeção de dependência, você pode consultar esse artigo do nosso site.

  • O teste é também anotado com @Transactional para garantir uma semântica de transações na sua execução. No caso de testes de integração, essa anotação está configurada para realizar automaticamente um rollback ao final de cada transação. Veja o que diz um comentário na própria classe de teste:

each test method is executed in its own transaction, which is automatically rolled back by default. Thus, even if tests insert or otherwise change database state, there is no need for a teardown or cleanup script.

1.4 JUnit

O JUnit também possui testes, que, evidentemente, são executados pelo próprio JUnit. As primeiras versões desses testes foram implementadas por Kent Beck e Erich Gamma, criadores do JUnit e, em grande medida, do próprio conceito de testes de unidade automatizados.

Os testes do JUnit – versão 4 – ficam em um diretório chamado test, que fica ao lado do diretório principal (main) com o código do sistema.

Alguns testes interessantes estão implementados em SuiteTest.java. A primeira versão dessa classe foi implementada por Erich Gamma, em dezembro de 2000 (confira o commit). Os testes implementados nela funcionam conforme descrito a seguir.

Primeiro, no mesmo diretório de SuiteTest.java, existem arquivos que implementam alguns casos de teste. Vamos mostrar um deles (os comentários foram acrescentados por nós mesmos):

// OneTestCase.java
public class OneTestCase extends TestCase {
  public void noTestCase() { // não começa com test
  }

  public void testCase() { // ok, método de teste!
  }

  public void testCase(int arg) { // possui parâmetro
  }
}

Esse arquivo declara um TestCase simples, que usa a convenção antiga do JUnit para implementação de testes. Segundo essa convenção: (1) casos de teste devem ser implementados em subclasses de TestCase; (2) cada teste deve começar com o prefixo test, não possuir parâmetro e retornar void.

Logo, OneTestCase é um caso de teste que possui apenas um método de teste válido (testCase()), cujo corpo é vazio. Essa propriedade de OneTestCase é testada pelo seguinte método de SuiteTest:

public void testOneTestCase() {
  TestSuite t = new TestSuite(OneTestCase.class); // setup

  t.run(fResult);         // método que está sendo testado
  
  assertTrue(fResult.runCount() == 1);          
  assertTrue(fResult.failureCount() == 0);
  assertTrue(fResult.errorCount() == 0);
  assertTrue(fResult.wasSuccessful());
}

Para ficar bem claro: como JUnit é um framework de teste, os seus métodos de teste rodam testes implementados em algum outro arquivo e verificam se o resultado é aquele esperado. Esses testes são interessantes porque neles o JUnit tem um duplo papel: ele é tanto o framework de testes como o SUT, isto é, o sistema que está sendo testado.

Como mostrado no código acima, testOneTestCase executa o teste implementado na classe OneTestCase (duas primeiras linhas). Ao executar o teste, passa-se como parâmetro um objeto (fResult) que vai armazenar o resultado da execução. Para ficar mais claro, fResult é do tipo TestResult e foi inicializado no setUp do teste.

Por fim, são usados quatro comandos assert para assegurar que:

  • A suíte de teste que foi executada possui um único caso de teste (subclasse de TestCase);

  • Dentre os métodos de teste executados, nenhum deles falhou.

  • E, também, não ocorreu nenhum erro ou exceção;

  • Por fim, o teste como um todo foi bem sucedido.

1.5 Vue.js

Vue.js é um framework JavaScript para implementação de single-page applications. O sistema permite criar componentes que possuem dados, operações e também uma apresentação em HTML, isto é, a parte visual do componente que será vista no browser.

Veja um teste do Vue.js, implementado usando o framework de testes Jest.

it('chained usage', () => {
   const vm = new Vue({
   template: '<div>{{ msg | upper | reverse }}</div>',
   data: {
     msg: 'hi'
   },
   filters: {
     upper: v => v.toUpperCase(),
     reverse: v => v.split('').reverse().join('')
   }
   }).$mount()
   expect(vm.$el.textContent).toBe('IH')
})

Primeiro, instancia-se (new) e exibe-se (mount) um componente Vue, que possui um template HTML, dados (msg) e dois filtros. O primeiro filtro (upper) converte uma string para maiúsculo e o segundo (reverse) converte uma string para um vetor de caracteres, inverte a ordem deles e concatena de volta os resultados.

Esses filtros são usados no template do componente da seguinte forma (a qual lembra pipes de linhas de comando do Unix):

msg | upper | reverse

Como msg é a string hi, o teste espera (expect), na sua última linha, que o texto exibido pelo componente seja igual a IH.

1.6 PowerToys

PowerToys é um conjunto de utilitários Windows. Por exemplo, um dos utilitários permite fixar uma janela para que ela apareça por cima de qualquer outra janela do sistema.

O código desses utilitários, implementados em C#, está público em um repositório do GitHub. E eles possuem um conjunto interessante de testes end-to-end implementados usando dois frameworks: Apium e WinAppDriver.

Exemplo 1: FancyZones

Primeiro, mostramos um teste do utilitário FancyZones, que é um gerenciador de janelas que facilita a criação de layouts de janela complexos e o posicionamento rápido de janelas nesses layouts.

private void SaveChanges() {
  string isEnabled = _saveButton.GetAttribute("IsEnabled");
  Assert.AreEqual("True", isEnabled);

  _saveButton.Click();

  isEnabled = _saveButton.GetAttribute("IsEnabled");
  Assert.AreEqual("False", isEnabled);
}

Inicialmente, testa-se se o botão Save do utilitário está disponível (enabled). Então, simula-se um click no mesmo. Feito isso, o botão não deve estar mais habilitado, pois acabamos de realizar um salvamento e, portanto, não faz sentido salvar de novo.

Exemplo 2: Menu de Configuração

O segundo teste simula a abertura do menu de configuração do PowerToys, o qual fica na barra de ícones do Windows. Os comentários presentes no teste já ajudam bastante a entender o seu funcionamento.

[TestMethod]
public void SettingsOpenWithContextMenu() {
  //open tray
  trayButton.Click();
  WaitSeconds(1);
  isTrayOpened = true;

  //open PowerToys context menu
  AppiumWebElement pt = PowerToysTrayButton();
  Assert.IsNotNull(pt);

  new Actions(session).MoveToElement(pt).ContextClick().Perform();

  //open settings
  session.FindElementByXPath("//MenuItem[@Name=\"Settings\"]").Click();

  //check settings window opened
  WindowsElement settingsWindow = 
     session.FindElementByName("PowerToys Settings");
  Assert.IsNotNull(settingsWindow);

  isSettingsOpened = true;
}

Exercícios

1. Spring PetClinic: estude e documente o funcionamento do método de teste shouldInsertOwner(), também da classe ClinicServiceTests.

2. JUnit: estude e documente o funcionamento do teste testInheritedTests, que testa a execução do seguinte teste.

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