使C++代码易于测试的模式

Question

你是否应该设计你的代码以使测试更容易？如果是这样，如何设计 c++ 代码以便于测试。

• 如何在 c++ 中使用依赖注入？
• 我是否应该使用纯接口类作为基类来实现类，以简化创建假测试对象的过程？
  • 这会迫使我编写很多虚拟方法。这会影响性能吗？
• 在为 c++ 设计可测试性时，还应考虑什么？

- Joakim Karlsson

---

设计可测试性确实是必须的。但是您还必须意识到，只有“边界”应该以独立方式进行测试，对于内部组件相互依赖且不在隔离状态下进行测试是完全合理的。 - Matthieu M.

你可能会对这个Stack Exchange提案感兴趣。它即将开始beta测试，只需要再招募一些人。 - greatwolf

Answer 1

我应该使用纯接口类作为基类来实现类以简化创建虚拟测试对象吗？

这将迫使我创建许多虚拟方法。这会影响性能吗？

我经常使用的解决方法是将类模板化而不是将其隐藏在接口后面。然后，当进行测试时，我可以将测试/模拟对象作为模板参数传递，并在其他情况下使用真实对象。这样可以避免虚函数对性能的影响。

编辑：

好的，一个简单的例子：

使用面向对象技术和接口，你可能会写出这样一个函数：

void Foo(IBar& someBar) { ... }

这个函数接受一个实现了IBar接口的参数，并对其进行操作。如果你想传入一个虚拟的模拟实现，只需编写一个继承自IBar的模拟对象并将其传递给Foo即可。简单明了。

但是你也可以使用模板来实现相同的功能：

template <typename BarType>
void Foo(BarType& someBar) { ... }

...就是这样。 Foo的主体可以基本保持不变。只要传递给函数的类型公开了我们需要的所有成员，它就可以正常工作，而无需正式从接口类继承，并且没有虚函数和运行时多态性的开销。

- jalf

---

在哪里可以读到更多有关类模板化的内容？是否有描述这个模式的文档？ - Joakim Karlsson

为什么你想要所有东西都有一个模式？jalf向你展示了一个想法，即放弃继承（虚拟/多态），而是使用C++模板（泛型编程）。提供通用的模拟（模板代码）将覆盖您可能使用的“所有”可能类型（使用一个函数，而不是许多“虚拟方法”）。 - bua

当然，模板可能会使编译时依赖变得更加困难，因为它们的实现在头文件中。 - Matthieu M.

不，我并不是说我需要一个模式。我只是想看看他的意思举个例子。从他的回答中的文字，我还不明白jalf的意思。 - Joakim Karlsson

@Matthieu M：实现可能不必放在头文件中。请记住，实际的生产代码只会使用一组类型（真实的、非模拟的、非测试的）。因此，定义可能只需要在一个翻译单元中可见。然后你的测试可能直接包含.cpp文件。由于这个原因，你的测试代码可能会有点hackish，但这可能是一个值得的权衡——单元测试不必是超级优雅的代码。 - jalf

Answer 2

不要一开始就设计太多，先写一个测试，然后让它通过，但不要超过这个范围。让你的函数非常短小。看看你做了什么并进行重构。如果你要写注释，最好将相关代码放到一个具有良好名称的单独函数中。

不要花太多时间思考模式，那是很多科学和少量结果，只需先编写一个测试并保持代码简单，然后出奇地不需要为其编写测试，因为你已经完成了。你的代码可以工作。

- Dmitry

---

如果你要写注释，最好将相关代码放到一个具有良好命名的单独函数中。这是非常好的建议。 - Steven Keith

Answer 3

最大化内聚性，最小化耦合度。

这将使您在测试方面更加轻松。

- bua

Answer 4

我认为首要关注的应该是...

1. 实现功能
2. 代码可扩展性
3. 代码可重用性
4. 代码可维护性

- Ashish