单元测试又称模块测试，是对软件设计的最小单元的功能、性能、接口和设计约束等的正确性进行检验，检查程序在语法、格式和逻辑上的错误，并验证程序是否符合规范，以发现单元内部可能存在的各种缺陷。

单元测试的对象是软件设计的最小单位——模块、函数或者类。在传统的结构化程序设计语言(如C语言)中，单元测试的对象一般是函数或者过程。在面向对象设计语言(如Java、C#)中，单元测试的对象可以是类，也可以是类的成员函数/方法。由此可见，单元测试与程序设计和编码密切关联，测试者需要根据详细设计说明书和源程序清单来了解模块的I/O条件和逻辑结构。

本节利用风靡全球的“俄罗斯方块游戏排行榜”的程序作为案例来串讲单元测试的内容。

1. 目的

俄罗斯方块游戏(Tetris)的排行榜功能经过编码后，在与其他模块进行集成之前，需要经过单元测试，测试其功能点的正确性和有效性。以便在后续的集成工作中不会引入更多的问题。

2. 背景

俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明，故得此名。俄罗斯方块的基本规则是移动、旋转和摆放游戏自动输出的各种方块，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分。

排行榜功能是俄罗斯方块游戏中不可或缺的一部分，其用于将当前用户的得分与历史得分记录进行比较并重新排序。

该程序主要涉及的功能点有历史记录文件的读取、分数排名的计算与排序、新记录文件的保存、新记录的显示等。这些功能将在一局游戏结束，并获取到该局游戏的得分后启动。

3. 待测源代码

下面将利用相关静态和动态(白盒测试、黑盒测试)方法对案例进行相应的测试，得到测试报告与错误列表，在实际项目中可进一步反馈给开发方进行Bug的确认与修复。

1. 代码走查

利用代码走查的方法检查该模块的代码，对代码质量进行初步评估。具体实现如表1所示。

■ 表1 代码走查情况记录

从表1的分析中可以看出，本模块的代码基本情况如下。

(1) 代码直观。

(2) 代码和设计文档对应。

(3) 无用的代码已经被删除。

(4) 注释过于简单。

2. 基本路径测试法

基本路径测试法是在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出可执行的路径集合，从而设计测试用例的方法。首先需要简化程序模块，绘制程序模块如图2所示。接着按照模块图的设计路径来覆盖策略。主要可分为以下4步执行。

■ 图2 程序模块图

1) 绘制程序的控制流图

基本路径测试法的第一步是绘制控制流图，根据程序模块图的逻辑关系，获得该程序块的控制流图，如图3所示。

■ 图3 程序模块的控制流图

2) 计算环路复杂度

其次是根据控制流图计算环路复杂度，环路复杂度是一种为程序逻辑复杂性提供定量测度的软件度量，该度量将用于计算程序基本的独立路径数目，为确保所有语句至少执行一次的测试数量的上界。

V(G)=P+1=5+1=6

根据以上公式确定至少要覆盖6条路径。

3) 导出独立路径

根据控制流图可以方便地得到以下6条路径。

path1：1—2—11。

path2：1—3—4—11。

path3：1—3—5—6—11。

path4：1—3—5—7—8—11。

path5：1—3—5—7—9—10—11。

path6：1—3—5—7—9—11。

4) 设计测试用例

最后设定一组初始参数，以此来设计测试用例。令：

person1=23

person2=20

person3=10

person4=6

person5=4

作为测试输入，可设计测试用例如表2所示。

■ 表2 基本路径法测试用例

3. 边界值分析

边界值分析法利用输入变量的最小值、略大于最小值、输入范围内任意值、略小于最大值、最大值等来设计测试用例。

由于输入的只会是数据，且数据均大于0，因此可令：

person1 = 23

person2 = 20

person3 = 10

person4 = 6

person5 = 4

采用边界值法设计测试用例如表3所示。

■ 表3 边界值法测试用例

将设计的测试用例整理合并为测试用例集合，必要时需要开发相应的驱动模块和桩模块。本次测试需要开发一个驱动模块，用于初始化相应的参数，并调用待测模块以达到测试效果。驱动模块代码如下。

测试结果可利用Bug记录平台进行记录，在实际项目中则可反馈给开发人员，由开发人员确认并修复。

测试结束后，形成测试报告。