学习实践：使用模式，原则实现一个C++自动化测试程序

个人编程中比较喜欢重构，重构能够提高自己的代码质量，使代码阅读起来也更清晰。但是重构有一个问题，就是如何保证重构后带代码实现的功能与重构前的一致，如果每次重构完成后，对此不闻不问，则会有极大的风险，如果每次重构后，都进行一边测试，则工作量会很巨大，最终可能是即使代码有重构的欲望，也会尽量克制住，不去重构。除非代码能够进行自动化测试。实际上进行测试的是接口，而不是所有代码，只要能够保持接口不变，自动化测试的工作量也没有想象中的巨大。其实我们在单元测试的时候，会测试各种异常情况，只不过，没有将这些测试写成测试代码罢了。

在Java中有JUnit，在C#中有NUnit，在C++中，笔者并不知道有哪些自动化测试工具（笔者的孤陋寡闻）。于是就产生了自己写一个自动化测试程序的想法。

自动化测试程序本质上应该是一个Command模式的应用案例，将多个Command对象保存起来，这些Command对象中存储着测试函数，在需要的时候，运行这些Command对象，并根据这些Command对象的执行结果判断测试是否通过。

首先就是定义Command对象。Command对象比较简单，定义如下：

typedef std::function<bool(TestInfo&)> TestFun;

这是一个返回值为布尔类型，输入参数为TestInfo引用的函数对象，如果返回值返回true表示测试通过，返回false表示测试未通过。

TestInfo也不复杂，它主要包含本次测试的一些信息，包括测试属性和测试结果等。测试属性有这个测试的名称，一些描述以及是否期望抛出异常等，测试结果就是测试是否成功。TestInfo代码如下：

/**
* @brief 测试信息对象，保存测试信息及测试结果。
*
*/
class TestInfo
{
public:
    TestInfo()
    {
        level = 1;
        name = "";
        subName = "";
        isOK = false;
        isWantException = false;
        remark = "";
    }
public:
    int            level;                /**< 测试用例级别 */
    std::string    name;                /**< 测试接口名称 */
    std::string    subName;            /**< 测试接口名称具体描述 */
    bool        isOK;                /**< 测试结果 */
    bool        isWantException;    /**< 是否期望异常发生 */
    std::string remark;                /**< 备注信息 */
};

有了Command对象，还需要有存储及运行Command对象的地方，因此我添加了一个叫TestBaseEX的类，之所以叫Ex，是因为我以前实现过一个TestBase的类，后来在TestBase的基础上做了改进，名称编程了TestBaseEx。

在TestBaseEX中，将Command对象存储在一个vector中，并提供了一个OnTest方法来运行这些Command对象。

/**
* @brief 测试基础类。
*
*/
class TestBaseEX
{
public:
    typedef std::function<bool(TestInfo&)> TestFun;
    /**
    * @brief 执行测试。
    *    @param[in] testShow    测试结果展示函数
    *
    */
    void OnTest(std::function<void(TestInfo&)> testShow)
    {
        for (auto it = m_Tests.begin(); it != m_Tests.end();
            ++it)
        {
            TestInfo info;            
            try
            {
                bool result = (*it)(info);
                if (info.isWantException)
                {
                    info.isOK = false;
                }
                else
                {
                    info.isOK = result;
                }
            }
            catch (...)
            {
                info.exception = "有异常";
                if (info.isWantException)
                {
                    info.isOK = true;
                }
            }
            testShow(info);
        }
    }
public:
    std::vector<TestFun> m_Tests;
};

TestBaseEX中主要是一个OnTest方法，该方法逻辑比较简单：

循环遍历Command对象并执行，如果期望抛出异常而没有抛异常，则测试部通过，否则根据返回值判断  是否测试通过。

传入的testShow函数对象负责对Command对象测试结果进行处理（一般是进行展示，如果通过显示为绿色，不通过，显示为红色）。 

在创建Command对象的时候，信息越全越好，最好能将函数，参数什么的都包含进行，所以添加了一个宏，来创建Command对象。

/**
* @brief 添加测试对象。
*
*/
#define TEST_INIT(info, sub) {
    ostringstream oss;
    oss<<"position:"<<__FILE__<<"-"<<__LINE__<<"-"<<__FUNCTION__<<endl;
    info.name = __FUNCTION__;/*oss.str();*/
}
    info.subName = sub;
    info.remark = "";
    info.isOK = true;
#define TESTFUN_INIT(name) m_Tests.push_back(std::bind(&name, this, std::tr1::placeholders::_1))

真正的测试类会继承自TestBaseEX，例如HiDB的测试类：

/**
* @brief 数据库操作测试类。
*
*/
class  HisDBTest: public TestBaseEX
{
public:
    HisDBTest();
    ~HisDBTest();
private:
    /**
    * @brief 执行Open接口测试（连接字符串正确）。
    * @param[in] info    测试数据对象
    * @retval true：成功，false；失败
    */
    bool OnOpen(TestInfo& info);
    bool DropTable(TestInfo&);
    bool CreateTable(TestInfo&);
    bool AddRecorder(TestInfo&);
    bool AddRecorder2(TestInfo&);
    bool Scalar(TestInfo&);
    bool Scalar2(TestInfo&);
    bool Scalar3(TestInfo&);
    bool ReadRecorders(TestInfo&);
    bool ReadRecorders2(TestInfo&);
    bool ReadRecorders3(TestInfo&);
    bool DeleteRecorder(TestInfo&);
    bool OnClose(TestInfo&);
    bool OnClose_Repeat(TestInfo&);
    bool OnConnRelace2(TestInfo&);
    bool OnConnRelace3(TestInfo&);
private:
    HiDB*    m_DB;
};

实现（此处和我上一篇的HiDB对应不起来，这是我很久以前的HiDB版本，要比现在的复杂很多）：

using namespace std;
HisDBTest::HisDBTest()
{
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::OnOpen);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::DropTable);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::CreateTable);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::AddRecorder);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::AddRecorder2);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::Scalar);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::Scalar2);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::Scalar3);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::ReadRecorders);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::ReadRecorders2);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::ReadRecorders3);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::DeleteRecorder);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::OnConnRelace2);
    TESTFUN_INIT(HisDBTest::OnConnRelace3);
    this->m_DB = new HiDB(HiDBType_MySQL, false);
    
}
HisDBTest::~HisDBTest()
{
    if (this->m_DB)
    {
        this->m_DB->Close();
        delete this->m_DB;
        this->m_DB = NULL;
    }
}
bool HisDBTest::OnOpen(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "打开数据库");
    info.remark = "（请提供数据库：host=127.0.0.1;port=3306;"
        "dbname=test;user=root;pwd=root;charset=gbk;";
    return this->m_DB->Open(
        "host=127.0.0.1;port=3306;dbname=test;user=root;pwd=root;charset=gbk;"
        );
}
bool HisDBTest::DropTable(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteNoQuery 无参");
    return this->m_DB->ExecuteNoQuery("drop table if exists table1;");
}
bool HisDBTest::CreateTable(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteNoQuery 无参");
    return this->m_DB->ExecuteNoQuery(
        "create table table1(column1 varchar(6) not null,"
        "column2  varchar(40) not null,"
        "column3  int not null default 1,"
        "column4 int, "
        "column5 timestamp not null default CURRENT_TIMESTAMP,"
        "column6 varchar(512),primary key (column1));");
}
bool HisDBTest::AddRecorder(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteNoQuery C语言方式（printf）");
    return this->m_DB->ExecuteNoQuery(
        "INSERT INTO table1(Column1,Column2,Column3,Column4,Column6) "
        "VALUES('%s', '%s', %d, NULL, '%s')",
        "mytest", "my second test recorder",
        80, "this test create by xuminrong");
}
bool HisDBTest::AddRecorder2(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "Create方法，自动组成SQL语句");
    vector<HiDBParamer> paramers;
    HiDBParamer paramer1("column1", "hitest");
    paramers.push_back(paramer1);
    HiDBParamer paramer2("column2", "this is a test by xmr");
    paramers.push_back(paramer2);
    HiDBParamer paramer3(HiDBDataType_Short, "column3", "59");
    paramers.push_back(paramer3);
    HiDBParamer paramer4(HiDBDataType_Short, "column4", "59");
    paramer4.m_IsNull = true;
    paramers.push_back(paramer4);
    HiDBParamer paramer6("column6", "this is a test");// = {0};
    paramers.push_back(paramer6);
    return this->m_DB->Create("table1", paramers);
}
bool HisDBTest::Scalar(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteScalar 使用参数数组，以HiDBRetVal作为返回值");
    vector<HiDBParamer> paramers;
    HiDBParamer paramer1("column1", "hitest");
    paramers.push_back(paramer1);
    HiDBParamer paramer2(HiDBDataType_Short, "column3", "59");
    paramers.push_back(paramer2);
    HiDBRetVal val;
    try
    {
        if (!this->m_DB->ExecuteScalar("SELECT column6 FROM table1 WHERE ? AND ?",paramers, &val))
        {
            return false;
        }
    }
    catch (HiDBException& e)
    {
        info.remark = "产生HiDBException异常：" + e.m_descript + e.m_position;
    }
    if (::strcmp(val.m_Value.c_str(), "this is a test") != 0)
    {
        return false;
    }
    return true;
}
bool HisDBTest::Scalar2(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteScalar C语言方式（printf），以string作为返回值");
    string val;
    try
    {
        return this->m_DB->ExecuteScalar(
            "SELECT column4 FROM table1 WHERE column1='%s' AND column3=%d",
            &val, "hitest", 59);
    }
    catch (HiDBException& e)
    {
        info.remark = "产生HiDBException异常：" + e.m_descript + e.m_position;
        return false;
    }
}
bool HisDBTest::Scalar3(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteScalar C语言方式（printf），返回空值");
    HiDBRetVal val;
    try
    {
        if (!this->m_DB->ExecuteScalar(
            "SELECT column4 FROM table1 WHERE column1='%s' AND column3=%d",
            &val, "hitest", 59))
        {
            return false;
        }
    }
    catch (HiDBException& e)
    {
        info.remark = "产生HiDBException异常：" + e.m_descript + e.m_position;
        return false;
    }
    if (val.m_IsNull)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
bool HisDBTest::ReadRecorders(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteQuery 使用参数数组");
    vector<HiDBParamer> paramers;
    HiDBParamer paramer1("column1", "hitest");
    paramers.push_back(paramer1);
    HiDBParamer paramer2( "column1", "mytest");
    paramers.push_back(paramer2);
    std::shared_ptr<HiDBTable> table = this->m_DB->ExecuteQuery(
        "SELECT column1,column2 FROM table1 WHERE ? OR ? ORDER BY column1", paramers);
    if (table == NULL)
    {
        return false;
    }
    if (table->size() != 2)
    {
        return false;
    }
    
    ostringstream oss;
    for (auto it = table->begin(); it != table->end(); ++it)
    {
        for(auto item = (*it).begin(); item != (*it).end(); ++item)
        {
            //oss<<"field:"<<item->second.m_Field.c_str()<<",value:"<<item->second.m_Value.c_str()<<"
";
            oss<<item->second.ToSrting()<<"
";
        }
    }
    info.remark.append(oss.str().c_str());
    return true;
}
bool HisDBTest::ReadRecorders2(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "ExecuteQuery C语言方式（printf）");
    std::shared_ptr<HiDBTable> table = this->m_DB->ExecuteQuery(
        "SELECT column1,column2 FROM table1 WHERE column1='%s' OR column1='%s'",        
        "hitest", "mytest");
    if (table == NULL)
    {
        return false;
    }
    if (table->size() != 2)
    {
        return true;
    }
    ostringstream oss;
    for (auto it = table->begin(); it != table->end(); ++it)
    {
        for(auto item = (*it).begin(); item != (*it).end(); ++item)
        {
            //oss<<"field:"<<item->second.m_Field.c_str()<<",value:"<<item->second.m_Value.c_str()<<"
";
            oss<<item->second.ToSrting()<<"
";
        }
    }
    info.remark.append(oss.str().c_str());
    return true;
}
bool HisDBTest::ReadRecorders3(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "生成SQL语句测试");
    vector<HiDBParamer> list;
    HiDBParamer parm1("nCameraNo", 12345);
    list.push_back(parm1);
    HiDBParamer parm2(HiDBDataType_Time, "dtTime", "2012-08-06 16:44:32");
    parm2.m_Oper = HiOper_GreaterEqual;
    list.push_back(parm2);
    HiDBParamer parm3(HiDBDataType_Time, "dtTime", "2012-08-07 16:44:32");
    parm3.m_Oper = HiOper_LessEqual;
    list.push_back(parm3);
    
    HiDBParamer parm4("nEPType", 3);
    list.push_back(parm4);
    HiDBParamer parm6( "nFoward", 5);
    list.push_back(parm6);
    ostringstream oss;
    oss<<"SELECT nCameraNo,nCarNoType,cCarNo,dtTime,cAddress,"
        "cRouteChannel,nFoward,nEPType,nCaptureType,cAction,"
        "nTotalTime,nColor  FROM Illegals";
    int count = (int)list.size();
    if (count > 0)
    {
        oss<< " WHERE ";
    }
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        oss<<" ? ";
        if (i != count - 1)
        {
            oss<<" AND ";
        }
    }
    oss<<" ORDER BY nNo LIMIT "<<3<<" "<<50<<endl;
    try
    {
        string sql = oss.str();
        std::shared_ptr<HiDBTable> table = this->m_DB->ExecuteQuery(sql.c_str(),list);
        if (table == NULL)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
    catch (HiDBException& ex)
    {
        info.remark = ex.m_sql;
        return true;
        
    }
    catch (...)
    {
        return false;
    }
}
bool HisDBTest::DeleteRecorder(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "Delete 使用参数数组");
    vector<HiDBParamer> paramers;
    HiDBParamer paramer1("column1", "hitest");
    paramers.push_back(paramer1);
    HiDBParamer paramer2( HiDBDataType_Short, "column3", "59");
    paramers.push_back(paramer2);
    return this->m_DB->Delete("table1", paramers);
}
static string  getConn(string ip, TestInfo& info);
bool HisDBTest::OnConnRelace2(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "替换数据库IP");
    return getConn("127.0.15.43", info)=="host=127.0.0.1;port=3306;"
        "dbname=test;user=root;pwd=root;charset=gbk;";
}
bool HisDBTest::OnConnRelace3(TestInfo& info)
{
    TEST_INIT(info, "替换数据库IP");
    return getConn("127.1.5.1", info)=="host=127.1.5.1;port=3306;"
        "dbname=test;user=root;pwd=root;charset=gbk;";
}
static string  getConn(string m_CenterIP, TestInfo& info)
{
    string conn = "host=127.0.0.1;port=3306;"
        "dbname=test;user=root;pwd=root;charset=gbk;";
    if (!m_CenterIP.empty())
    {
        string::size_type pos1 = conn.find_first_of('=');
        string::size_type pos2 = conn.find_first_of(';', pos1);
        //取数据库IP
        string ip = conn.substr(pos1 + 1, pos2 - pos1 - 1);
        string::size_type pos_connect = ip.find_first_of('.', ip.find_first_of('.') + 1);
        string::size_type pos_center = m_CenterIP.find_first_of('.', 
            m_CenterIP.find_first_of('.') + 1);
        //比较IP前两段是否一样
        if (ip.substr(0, pos_connect) != m_CenterIP.substr(0, pos_center))
        {
            conn.replace(pos1 + 1, ip.size(), m_CenterIP);
        }
    }
    return conn;
}

源代码下载地址：http://download.csdn.net/detail/xumingxsh/7791923

本文转子我的csdn博客。