2008年四月月 发布的文章

C单元测试之Mock Test篇

曾经在多篇blog中报怨过:用C语言写业务逻辑实在是让人身心忐忑不安,再加之C语言自有的"特点",让其与"单元测试"始终若即若离,曾经尝试过写了一个轻量级C Unit Testing lib,至少目前我依旧在用,但多用在编写独立算法以及底层库的场合。业务层少有使用。业务层多是遗留系统,当初前辈们设计时对可测性考虑不够周全,导致现在无法很好的将各个部分独立抽出进行测试,虽然我们也在做着类似"重构"的工作,但鉴于规模较大,不能一蹴而就,我们需要一步一步找出使用C应对各种单元测试情况的方法。这里说说Mock Test

在系统中,我们不可避免的要调用一些外部或者系统级别的接口,而我们在测试时这些接口的环境也许并不存在,但是我们测试业务流程时还是要覆盖到所有的,业界就提出了Mock这个概念,最开始在Java开发领域,后来在其他语言中都有引入。Mock是一种什么东西?其实感觉就是给你一个机会,一种模拟和控制外部/系统级别对象或者接口的方法,这样你大可在不必与真实环境交互的前提下就完成所有依赖外部环境的业务流程的覆盖测试。Mock Test在许多语言中都有支持,但是在C语言中,Mock的支持似乎少之又少,在Cgreen这个C Unit test framework中虽然支持Mock,但是其要求你的待测试的业务接口必须附加一个stub参数,这样具有"侵入性"的设计让我感觉很是别扭,而且对于外部接口,你更是无法改变其接口原型,那么能否有其他的方法呢?这里放出一种我的方案,也不甚完美。

C语言有其自身的特色,我这里利用的就是其在编译时的一些特色:先进行预编译,再进行编译和链接。我试着在两个阶段之间做一个trick,以达到我的目的-Mock。

一般我们这样编写一个业务模块:
/* biz.h */
#ifndef BIZ_H
#define BIZ_H

#include

int biz_operation(char *fname);
#endif

/* biz.c */
#include "biz.h"

int biz_operation(char *fname) {
        FILE *fp = NULL;

        fp = fopen(fname, "r");
        if (fp == NULL) {
                printf("fail to open fle!\n");
                return 1;
        } else {
                printf("succeed to open file!\n");
                return 0;
        }
}
这个业务模块有一个业务操作流程,试图只读方式打开一个文件。如果没有mock辅助,我们在测试时需要在环境下手工创建一个文件,这样才能返回"成功",否则一直就是"失败","成功"分支也就无法测试得到。

我们先建立我们的单元测试代码文件:
/* test.c */
#include "biz.h"

void test_biz_operation_return_succ() {
        int rv;
        rv = biz_operation("test-c-mock.txt");
        xx_assert(rv == 0);
}

int main() {
        … …
        /* 无论采用什么单元测试框架,都会有直接或者间接的类似如下调用:*/
        test_biz_operation_return_succ();
        … …
}
biz_operation依赖一个fopen的C标准库调用,我们如何去做一个fopen的mock接口呢?前面说过,我们要利用C的两阶段编译的特色来完成这个mock。我们增加一个mock.h和一个对应的mock.c,我们在这对文件中实现我们自己对fopen的控制。
/* mock.h */
#ifndef MOCK_H
#define MOCK_H

#include

FILE* mock_fopen(char *fname, char *option);
#endif

/* mock.c */
#include "mock.h"

FILE* mock_fopen(char *fname,  char *option) {
        return (FILE*)0×12345678; //在这里,你可以自由控制返回结果
}

如何将mock_fopen与fopen联系在一起呢?我们通过gcc提供的-D选项来做。我们形象化的说一下:
上述源文件的目录结构如下:
/export/home/mock_test
  - biz/
  - test/
我们在test目录下新建一个Makefile文件,用来自动完成test的编译。
## Makefile ##
BIZOBJDIR = /export/home/mock_test/biz
BIZOBJ = $(BIZOBJDIR)/mock_biz.o
BIZSRC = $(BIZOBJDIR)/biz.c

TESTSRC = test.c mock.c
TESTOBJ = test.o mock.o

MOCK_FLAG = -Dfopen=mock_fopen # 关键之处

all:
        gcc $(MOCK_FLAG) -c -o $(BIZOBJ) $(BIZSRC)
        gcc -c $(TESTSRC) -I$(BIZOBJDIR)
        gcc -o test $(TESTOBJ) $(BIZOBJ)

我们从理论上分析一下这种方法的可行性:我们先将biz.c编译成.o文件,MOCK_FLAG将biz.c中的fopen替换成了mock_fopen,这些都是预编译器的功劳;然后我们在test目录下,将test.c 和mock.c编译为对应的.o文件,这里无需使用MOCK_FLAG,否则会有compile error发生;最后一步进行链接:test.o中的biz_operation符号在mock_biz.o中被resolved,而mock_biz.o中的biz_operation在mock.o中被resolved。这样链接后,

fopen处实际上调用的是mock_fopen,也就是那个你可以自由控制的接口。如果在biz.c中还有其他系统调用,比如write, read等,我们都可以

将其mock加到mock.c中,比如称为mock_write和mock_read,然后更新MOCK_FLAG = -Dfopen=mock_fopen -Dwrite=mock_write -Dread=mock_read等。

以上结果已经在Solaris上GCC下测试通过了,目前这种想法还不成够熟,也只是在单个业务模块下做了些测试,下一步如果能做到整个工程的单元测试那就更好了。鉴于上面的情况,如果mock过多,对Makefile的维护任务将有很大加重,实现全工程的单元测试集中还需时日。

Mingle初体验

本周一已经投奔ThoughtWorks的Dreamhead因公事回到沈阳,来到我们公司看望以前的同事。他谈到业界的一种说法:ThoughtWorks在"怎么做"上达到了很高的高度,但是在"做什么"上与Google这样的公司相比还有差距。既然ThoughtWorks在"怎么做"方面树立了榜样,那么这个公司推出的产品估计在"怎么做"上对其他公司也会有所指导^_^。Mingle就应该是其中之一。

公司走的是CMMI的体系文件,即所谓的"重过程"管理,这样的过程对项目负责人的要求甚是严格,常常发生与QA之间的"你来我往",甚至为一个无关轻重的文档"严词讨论"一番;再加上部门在过程工具上的选择比较"保守",自己感觉部门的管理成本还是很高的,有些时候甚至感觉有些浪费。普通编程人员对各种文档也是有着"抵触"情绪的,特别是在"补"一些"写完即过时"的文档时更是无奈。

程序员都喜欢happy工作,那为什么不选择一个让自己让大家都happy的过程呢?先将CMMI抛在脑后,看看ThoughtWorks推出的这款"敏捷项目管理"工具吧。目前其最新版本是1.1,不过听Dreamhead说,经过性能优化的2.0版本即将出炉了。

Mingle在ThoughtWorks官方站点可以免费下载,且5个用户以下的可以永久免费使用。Mingle是用纯Ruby打造的且运行在JRuby上的一个产品,由于ruby是一门脚本语言,所以其移植性就很好,用其编写的程序安装起来也甚是容易,在Windows、Mac和Unix多种主流平台上跑都是没有问题的;但也正是由于采用ruby编写,Mingle对硬件的要求也甚高,在我这台512M内存的机器上跑是超慢的、让人闹心的,建议还是放到性能好的、单独的服务器上,内存容量官方建议是2G。Mingle后台存储采用数据库方式,目前仅支持mysql和Postgres两种数据库版本,这个比较遗憾,我无法使用现成的Oracle数据库了。

Mingle的安装甚是容易,Windows上有已经编译好的installer程序,unix下有zip包,下载后直接解压即可。Mingle在windows上会将自己设置为一个系统服务,默认开机自启动。如果你的硬件配置不行的话,建议将该服务属性改为手工。Mingle在unix下解压后即可,无需传统程序的configure&make install,也无需pkgadd过程,Mingle可任意放到用户的目录下,无需安装到系统目录下,简单配置后即可启动。在解压后的目录下你会发现mingle.properties 文件,打开该文件修改其中的两个属性即可,其中port是mingserver监听的服务端口;dataDir就是存储项目数据文件的地方,你可以随意指定到你的用户目录下。
mingle.port=8080
mingle.dataDir=$YOUR_DATA_STORE_DIR
配置好以上两项后,在$MINGLE_UNZIP_DIR下,执行./MingleServer start即可。由于MingleServer是一个Shell脚本文件,需要chmod +x一下才能执行。

现在你可以打开Browser,输入"http://server_ip:8080",你将会看到Mingle的配置界面,因为现在完整的安装过程尚未结束,你还需配置:数据库连接、mail服务器、license信息以及用户帐户信息等。

在配置数据库连接之前你需要首先安装数据库,我在自己的机器上安装了一个MySQL5.0。打开"MySQL Command Line Client",首先执行"create database mingle"创建一个名字为"mingle"的数据库;建完库后还需要做"用户授权",Mingle才能连接到该库。执行:"grant all on mingle.* to mingle@server_host_ip identified by 'mingle'; 这句是给数据库mingle新增了一个在server_host_ip 上用户/密码为mingle/mingle的用户,我们配置mingle时使用这个用户即可。

配置后,你将进入Mingle的项目List页面,从这里开始你就可以使用Mingle开始"敏捷"的项目流程了。官方站点的Help可以快速的帮你建立和配置好第一个Project,现在你可以开始试用了。

关于"敏捷",我的认识还不够深刻,但我的目标很明确:如何能从"敏捷"中找到切入点,结合我们产品的特色,找到符合我们"特色"的软件开发流程,让大家在软件开发过程中一路顺畅,没有感到"别扭"的地方。希望能找到。

[附]
简单用了一下,发现如下很好的Features:
- 支持建立"个性化"项目模板,便于复用;
- 附带项目wiki,便于"项目知识积累和管理";
- 丰富的card properties,使需求驱动的管理流程更加清晰;
- 支持card和源代码之间的link;
… 待挖掘…

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