Comprendre le développement basé sur les tests

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Le test driven development est un type de développement logiciel dans lequel on écrit les tests avant d'écrire le code. Dans cet article, nous allons explorer ce qu'est le test driven development, ses avantages, les types de développement les plus courants et les étapes à suivre pour faciliter le développement de cette technique logicielle.

Qu'est-ce que le test driven development ?

Le test driven development (TDD) est une méthode de développement de logiciels qui met l'accent sur l'importance d'écrire des tests avant d'écrire le code à tester. Cette technique s'oppose aux méthodes de développement traditionnelles, dans lesquelles le code est généralement écrit en premier et les tests ajoutés plus tard. 

Le concept de TDD est populaire auprès des membres de la communauté Agile, où les pratiques « Test First » ont gagné en popularité dès les années 1990. Le développement agile de logiciels est un cadre conçu pour guider les programmeurs afin qu'ils développent du code d'une manière adaptative et collaborative, en donnant la priorité au développement au sein d'équipes interdisciplinaires.  Les programmeurs qui utilisent ce type de méthode de test font souvent état d'avantages tels que la réduction des taux d'erreur et l'amélioration de la qualité de la conception tout au long des phases de développement.

Les étapes du cycle de développement du TDD

Le test driven development (TDD) repose sur une idée très simple : Écrire d'abord le test et ensuite le code qui est orienté vers la réussite du test. Il s'agit d'un cycle dont les étapes sont les suivantes :

• Écrire le test : Vous commencez par écrire un test unitaire qui décrit un aspect du programme ou de la fonction que vous développez.

• Exécuter le test : Vous exécutez le test et, en général, il échoue parce que vous n'avez pas encore mis en œuvre le programme ou la fonction.

• Écrire le code : Vous écrivez alors le code de base le plus simple nécessaire pour réussir le test.

• Exécuter à nouveau le test : Si le test réussit, vous pouvez être certain que le nouveau code fonctionne comme prévu. Dans le cas contraire, vous continuez à écrire du code jusqu'à ce que le test réussisse.

• Nettoyer le code : Une fois que tous les tests ont réussi, vous nettoyez le code pour qu'il soit plus intuitif et plus lisible pour l'utilisateur.

La caractéristique principale de la méthode TDD est ce cycle court de test/code, souvent axé sur une seule exigence visant à faire passer un seul cas de test. Les tests unitaires dans le cadre du TDD doivent être déterministes, c'est-à-dire qu'ils ne doivent pas dépendre de l'évolution des données ou des systèmes externes.

Types de test driven development

Le test driven development est une méthodologie que vous pouvez adapter à différents environnements de développement et à différentes exigences. Plusieurs types de test driven development sont communément reconnus, chacun ayant ses propres caractéristiques et utilisations. Le développement traditionnel basé sur les tests, tel qu'il est décrit dans les étapes ci-dessus, est la forme la plus simple de TDD et est également connu sous le nom de « red-green-refactoring ». Dans cette approche, un développeur écrit un cas de test qui échoue (rouge), écrit le code pour que le test passe (vert), puis remanie le code pour l'optimiser tout en le gardant vert. En dehors de cette méthode, il existe plusieurs autres types de TDD :

Le développement basé sur le comportement (BDD)

Le développement basé sur le comportement (Behavior-driven development ou BDD) est une approche de développement logiciel qui complète le TDD. Alors que le TDD se concentre sur les subtilités des fonctions individuelles dans le code, le BDD s'étend pour guider la création de fonctionnalités entières. Il commence par des exemples décrits en langage naturel, souvent basés sur les besoins des utilisateurs, ce qui le rend accessible aux parties prenantes techniques et non techniques.

Le BDD fait le lien entre le codage et les exigences centrées sur l'utilisateur. Il utilise un format structuré pour convertir les exemples en langage naturel en cas de test exécutables. Cette structure facilite non seulement un développement sans faille, mais peut également favoriser la collaboration entre les membres de l'équipe issus de différentes disciplines. 

Développement basé sur le modèle (MDD)

Le développement basé sur le modèle (Model-driven development ou MDD) est une méthodologie de développement de logiciels qui utilise des modèles comme base pour construire des applications d'entreprise complètes. Ces modèles encapsulent la logique de l'application, ce qui peut offrir un niveau d'abstraction plus élevé qui simplifie le processus de développement. Contrairement aux approches traditionnelles centrées sur le code, la MDD considère les modèles comme la principale source d'exécution des programmes, ce qui peut impliquer ou non la génération de code.

test driven development d'acceptation (ATDD)

Dans l'ATDD (Acceptance test-driven development), l'accent n'est plus mis sur les tests unitaires mais sur les tests d'acceptation. Les tests sont rédigés en fonction du point de vue du client et visent à orienter le développement vers la fourniture des fonctionnalités que les clients souhaitent réellement - ou acceptent. Les développeurs, les testeurs et les autres parties prenantes collaborent souvent étroitement dans le cadre de l'ATDD.

Les avantages du test driven development

Le test driven development présente plusieurs avantages qui peuvent le rendre intéressant pour les développeurs. En voici quelques-uns

Amélioration de la qualité du code

Dans le cas d'une application appropriée, le test driven development peut considérablement améliorer votre assurance quant à l'exactitude et à la fiabilité du code, ce qui facilite la poursuite des cycles de développement.

Détection et correction rapides des erreurs

Comme vous testez le code immédiatement après son écriture, les bogues ou les erreurs sont rapidement identifiés et plus faciles à corriger, en particulier lorsque votre logique est encore fraîche dans votre esprit.

Tests isolés

La méthode TDD encourage la construction du code de manière à ce que les classes et les méthodes soient facilement testables de manière isolée, ce qui permet un niveau d'examen plus granulaire.

Réduction des frais de débogage

Grâce aux tests immédiats, le temps consacré au débogage est considérablement réduit, car les défauts sont généralement détectés dès le début du cycle de développement.

Mises à jour progressives

Grâce à son cycle de test rigoureux, le TDD permet d'ajouter plus facilement de nouvelles fonctionnalités ou d'apporter des modifications au système tout en préservant son intégrité.

Limites du test driven development

Si le test driven development offre plusieurs avantages dans le domaine du développement de logiciels, il n'est pas exempt de défis et de limites. Voici quelques inconvénients notables à prendre en compte :

Risque de redondance

Si vous ne concevez pas bien les tests, vous risquez d'avoir des redondances dans le code de test, ce qui entraînera un travail inutile. Ce problème est particulièrement fréquent pour les personnes qui découvrent le TDD.

Augmentation du code initial

La conception du TDD exige que vous écriviez plus de code en amont, ce qui inclut les cas de test eux-mêmes, avant que la mise en œuvre réelle ne commence. 

Fausse confiance

Des tests mal conçus peuvent donner un faux sentiment de sécurité, ce qui peut conduire à des bogues non pris en compte et à une baisse de la qualité du code. Les implémentations qui ne sont pas spécifiquement conçues pour réussir un test particulier peuvent introduire des défauts qui ne sont pas détectés.

Incompatibilité avec certains systèmes

Certains systèmes ou tâches de programmation ne s'adaptent pas naturellement à la conception du TDD. Par exemple, il peut être difficile de dépanner efficacement le large éventail d'interactions possibles inhérentes aux interfaces utilisateur des applications, à la programmation des réseaux et à d'autres fonctions similaires, même si vous êtes en mesure d'écrire du code « test-first » pour ces applications.

Comment apprendre le TDD

S'initier au test driven development (TDD) peut être une expérience enrichissante qui améliore vos compétences en programmation, en vous offrant une approche systématique de l'écriture du code et du débogage. Pour commencer, suivez les étapes suivantes.

Identifiez vos forces et vos faiblesses en matière de TDD.

Avant de vous lancer dans le TDD, évaluez ce que vous savez déjà et ce que vous devez améliorer. Êtes-vous à l'aise avec les tests unitaires ? Qu'en est-il du langage que vous utiliserez pour le TDD ? Le fait de savoir où vous en êtes peut vous aider à concentrer vos efforts d'apprentissage de manière efficace.

Trouvez des ressources en ligne.

Vous pouvez trouver une abondance de cours, de tutoriels et de documentation en ligne spécifiquement axés sur le TDD. Choisissez une source fiable et suivez-la pour comprendre les pratiques de base du TDD. Assurez-vous que les cours ou les ressources sont adaptés à votre niveau de compétence actuel.

Pratiquez des exemples du monde réel.

Rien ne vaut la pratique. Commencez par des exercices simples, puis passez progressivement à des projets plus complexes au fur et à mesure que vos compétences se développent. C'est là que vous verrez les connaissances théoriques que vous avez acquises en action, ce qui est inestimable pour l'apprentissage.

Se lancer avec Coursera

Vous pouvez suivre des cours passionnants liés au TDD et à des applications similaires proposés par les meilleures universités sur Coursera. Envisagez d'abord de suivre le cours Introduction to Test Driven Development (TDD) d'IBM. En suivant des cours en ligne comme celui-ci, vous serez sur la bonne voie pour devenir compétent en matière de test driven development, ce qui fera de vous un programmeur plus efficace et plus fiable.