Tests unitaires : Qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?

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Les bogues dans les logiciels peuvent avoir des conséquences négatives importantes. En 2020, le coût des logiciels de mauvaise qualité pour les entreprises françaises a également eu des conséquences importantes. Selon une étude américaine du Consortium for Information and Software Quality (CISQ), ce coût a atteint 2,08 trillions de dollars aux États-Unis [1].

Les bogues qui ne sont pas détectés peuvent être coûteux à réparer, tout comme le coût de l'identification et de la création de solutions pour les défauts des logiciels. Plus important encore, les défauts des logiciels peuvent compromettre l'expérience de l'utilisateur final, ce qui peut entraîner l'attrition de la clientèle. 

Les tests de logiciels sont une approche proactive qui permet d'identifier et de traiter les défauts des logiciels, qu'il s'agisse de bogues ou de défaillances des systèmes. Des tests unitaires aux tests de résistance, il existe de nombreuses méthodes pour tester les logiciels. 

Dans cet article, vous trouverez une vue d'ensemble des tests unitaires, y compris leurs avantages, les meilleures pratiques et des conseils sur la rédaction de cas de tests unitaires.

Qu'est-ce que les tests unitaires ?

Les tests unitaires consistent à examiner de près les plus petits composants fonctionnels d'une application. 

Les composants individuels, communément appelés unités, sont testés pour leur efficacité. 

Le modèle AAA (arrange, act, assert ou arranger, agir, affirmer) est une approche largement utilisée pour l'écriture des tests unitaires. L'initialisation d'un composant isolé ou individuel d'une application qui doit être testée (appelé système sous test ou SUT) a lieu pendant la phase arranger. La deuxième phase, agir, consiste à sonder le SUT avec des conditions de test ciblées. Enfin, dans la phase assert, le comportement résultant du SUT est vérifié.

Si le comportement observé est conforme au résultat attendu, le test unitaire est un succès. Un échec implique l'existence d'un problème au sein du système testé. 

Les tests unitaires sont spécifiquement conçus pour tester le code libre de toute dépendance externe, comme les interactions avec la base de données ou les services web.

Qui effectue les tests unitaires ?

Les développeurs de logiciels sont généralement chargés d'effectuer les tests unitaires, bien que les ingénieurs chargés de l'assurance qualité (QA) puissent également y prendre part. En règle générale, les développeurs poursuivent les tests pendant la phase de développement d'une application ou d'un logiciel. Il est important que les développeurs et les programmeurs maîtrisent les tests unitaires car ils améliorent la qualité de leurs produits, ce qui signifie que leurs projets peuvent comporter moins d'erreurs et prendre moins de temps à réaliser. 

Le saviez-vous ? Une bibliothèque Python du nom de « pytest » permet d'exécuter des tests unitaires au sein d'un programme. Son autre caractéristique intéressante est la découverte automatique des modules et des fonctions de test.

L'importance des tests unitaires dans le développement de logiciels

Les tests sont rarement aléatoires ou arbitraires. En fait, les tests de logiciels suivent un cycle. Une application subit quatre étapes de test avant sa diffusion générale : tests unitaires, tests d'intégration, tests système et tests d'acceptation. 

Les tests unitaires servent de base à tous les tests ultérieurs, ce qui signifie que la qualité et l'exhaustivité des tests unitaires ont un impact significatif sur l'efficacité des autres tests et sur les performances globales d'une application.

Types de tests unitaires

Il existe deux variantes principales de tests unitaires : les tests unitaires manuels et les tests unitaires automatisés.. Voici un aperçu de chacune d'entre elles.

Tests unitaires manuels

Dans les tests unitaires manuels, les développeurs testent une section spécifique d'une application en interagissant manuellement avec le code source. Ils peuvent ajouter ou supprimer des lignes de code pour évaluer l'efficacité des unités. Ce processus peut être coûteux et prendre du temps, car l'isolement et le test d'unités indépendantes deviennent de plus en plus difficiles au fur et à mesure que le code devient plus complexe. 

Tests unitaires automatisés 

Plus rapides et moins coûteux, les tests unitaires automatisés nécessitent une intervention minimale de la part des développeurs. Ce type de test permet d'isoler le code pour des tests indépendants en dupliquant le code dans un environnement de test, exposant ainsi toutes les dépendances entre les unités de code. Les tests unitaires automatisés sont généralement écrits sous forme d'extraits de code intégrés au logiciel. Le code intégré pour les tests est effacé avant le déploiement du logiciel.

Avantages et inconvénients des tests unitaires

Les tests unitaires présentent plusieurs avantages. Cependant, ils ont aussi leurs limites. Voici quelques avantages et inconvénients notables des tests unitaires.

Avantages des tests unitaires

• Les tests unitaires précèdent les tests d'intégration, ce qui augmente les chances de trouver des bogues dès le début du cycle de développement du logiciel.

• Comme les tests unitaires se concentrent sur de petits modules de code isolés, il est assez facile de localiser la source d'une erreur. 

• Les tests unitaires fournissent également une forme de documentation pour le code, ce qui permet une meilleure collaboration entre les développeurs et les coordinateurs de projet.

Inconvénients des tests unitaires

• Les tests unitaires peuvent ne pas révéler toutes les erreurs dans le code.

• Une formation est nécessaire pour que les développeurs puissent effectuer les tests unitaires correctement et efficacement.

• Des mises à jour constantes des tests unitaires peuvent avoir lieu au fur et à mesure que le code change et évolue, ce qui entraîne une augmentation du temps nécessaire. 

Outils de test unitaire

Les outils font partie intégrante des tests d'automatisation. Voici une liste d'outils de tests unitaires automatisés open-source couramment utilisés. 

1. JUnit 

La plateforme JUnit fournit une base pour le lancement de frameworks de test sur la machine virtuelle Java (JVM). La version actuelle JUnit 5 est compatible avec la plateforme Java 8 et les versions ultérieures. 

JUnit 5 vise à séparer le fonctionnement interne de découverte et d'exécution des tests du filtrage et de la configuration externes requis par les IDE, ainsi que des outils de build, grâce à un lanceur qui permet la découverte, le filtrage et l'exécution des tests. Custom TestEngine permet aux bibliothèques de test telles que Spock, Cucumber et FitNesse de s'intégrer à JUnit.

2. NUnit

NUnit est un framework de test unitaire open-source pour tous les langages .NET. NUnit a été adapté à l'origine à partir de JUnit, mais la version actuelle a fait l'objet d'une réécriture complète et offre désormais de nombreuses nouvelles fonctionnalités ainsi qu'une prise en charge d'un large éventail de plates-formes .NET. Les attributs personnalisés permettent d'identifier les tests dans NUnit.

3. PHPUnit

PHPUnit est un framework pour les tests unitaires en PHP. Une instance de l'architecture xUnit pour les tests unitaires, PHPUnit fournit un support pour différentes approches de structuration, d'organisation et de combinaison des tests dans une suite de tests. PHPUnit peut également aider à identifier les tests à risque, tels que les tests faussement positifs qui peuvent donner une fausse impression de stabilité du code. 

Prochaines étapes 

Initiez-vous aux tests unitaires avec le cours Introduction to Test and Behavior Driven Development (Introduction aux tests et au développement piloté par le comportement) sur Coursera. Ce cours débutant, proposé par IBM, peut vous aider à comprendre les nuances des tests automatisés grâce à des laboratoires virtuels. Vous pouvez également obtenir un certificat partageable à l'issue du cours.