Descubra o que são Testes Unitários, suas vantagens e confira ferramentas para fazê-lo!

Durante a criação de softwares por programadores, uma dúvida comum entre eles é: “Como garantir que meu código funcione da maneira correta?”. Isso faz com que, muitas vezes, esses profissionais recorram a técnicas funcionais mas pouco eficientes.

O Teste Unitário é uma forma de verificar o funcionamento de pequenos pedaços de código, seu principal objetivo é verificar o quão bem seu código está escrito e, caso não esteja funcionando da maneira esperada, permitir que seja corrigido.

Dessa maneira, o teste unitário vem como uma forma mais simples de testagem de códigos, já que não é preciso removê-lo após a testagem, se tornando uma forma diferenciada e eficiente de realizar esse processo tão importante no desenvolvimento de software.

E você, já conhecia os Testes Unitários? Fique por dentro do assunto que será abordado com os seguintes tópicos:

• O que são Testes Unitários?
• Para que servem os Testes Unitários?
• Vantagens dos Testes Unitários
• Desvantagens do uso dos Testes Unitários
• Tipos de Testes Unitários
• Como fazer um Teste Unitário?
• Ferramentas e técnicas de Testes Unitários
• Pirâmide de Testes

Aproveite o aprendizado, boa leitura!

O que são Testes Unitários?

Testes unitários são uma forma de analisar pequenos fragmentos de códigos a fim de encontrar possíveis falhas e determinar o quão eficaz aquela codificação está.

Ou seja, ao invés de testar o sistema como um único bloco, o teste unitário o divide em pequenos pedaços para que a verificação e validação ocorra de maneira mais assertiva.

A principal função dessa aplicação, é garantir que os desenvolvedores consigam identificar possíveis erros antes do lançamento do software no mercado, além disso, esse teste faz com que os programadores possam descobrir lacunas que podem gerar problemas futuramente.

Para que servem os Testes Unitários?

Como já dito anteriormente, os Testes Unitários servem para garantir a confiabilidade de softwares antes mesmo de seu lançamento, realizando uma série de verificações específicas nos componentes do código, para verificação de falhas que já estejam ocorrendo e que possam ocorrer futuramente.

Como uma forma de definir se um teste unitário é bom ou não, cada teste deve atender a quatro características, entenda um pouco sobre cada uma delas a seguir.

Características de um bom Teste Unitário

Para garantir o bom funcionamento, os Testes Unitários necessitam possuir algumas características para criação de um equilíbrio entre as limitações e os benefícios.

1. Funcionar Isoladamente

Cada teste unitário deve ser capaz de funcionar por conta própria, o que significa que ele pode existir e funcionar independentemente de outros fatores. Se o teste depende de outros programas ou sistemas para realizar suas funcionalidades, pode ocorrer que os resultados sejam distorcidos.

2. Funcionar de forma rápida

Testes eficientes realizam sua função em apenas milissegundos, o que é extremamente rápido se considerarmos o grande volume de códigos e o tempo gasto para realização dos testes necessários para produzir bons resultados.

Um teste unitário não deve demorar mais do que o tempo de criar o componente que será testado.

3. Consistente

Os testes unitários devem retornar resultados idênticos todas as vezes. Se não for possível repetir o teste várias vezes e obter os mesmos resultados, o teste não é confiável.

4. Autocontrole

Os testes unitários manuais e automáticos devem ser capazes de revelar resultados automaticamente sem intervenção humana. Ou seja, a equipe não deve ter que analisar os resultados para determinar se é um sim ou um não.

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Vantagens dos Testes Unitários

Agora que você já sabe o que é e para que serve um teste unitário, vamos entender melhor quais são as vantagens de sua aplicação no desenvolvimento de software.

Redução de Erros

Uma das vantagens da aplicação dessa técnica é a redução dos erros, já que, através dos testes, é possível que os programadores garantem ainda mais a confiabilidade do sistema, fazendo com que os códigos fiquem mais estáveis, com erros eliminados e se mantenham precavidos de erros ocultos no código.

Com isso, o sistema pode ser entregue ao cliente com boa qualidade e funcionando da maneira que se era esperada inicialmente.

Garantia de satisfação aos clientes

Com os erros minimizados, é possível garantir a satisfação dos clientes, visto que, os erros (também conhecidos como bugs) difíceis de serem detectados não serão um problema em que o contratante deverá se preocupar.

Isso quer dizer que, quanto maior a confiabilidade do código, melhor será a relação entre contratante e contratado, fazendo com que possam surgir novas oportunidades de trabalho para o desenvolvedor ou empresa desenvolvedora.

Além disso, esses testes geram bons resultados, fidelizando ainda mais os clientes.

Documentação

Para que um código seja considerado bom, é necessário que exista toda uma documentação de suas funcionalidades, tal documentação pode ser utilizada para:

• Manutenção por pessoas que não estiveram inseridas na equipe desenvolvedora;
• Explicação direta e detalhada de todos os métodos e funcionalidades do sistema; 
• Especificações do sistema; 
• Requisitos utilizados para criação do software e etc.

Além disso, uma boa documentação pode servir de auxílio para novos usuários do sistema, funcionando como um guia para garantir que as pessoas que façam uso, tenham acesso e conhecimento das funcionalidades possíveis.

Esses testes podem ser inseridos como parte da documentação, sendo possível identificar qual o fluxo funcional e sua lógica de programação.

Redução de Custos

Os testes automáticos são boas apostas para quem deseja reduzir custos, isso porque, a testagem de maneira manual é reduzida e todos os gastos por trás dela são minimizados, já que não haverá alocação de pessoas para realizarem os testes.

Em casos mais complexos, é necessário que pessoas sejam contratadas por meses para realização desses testes e, com isso, é necessário arcar com o salário de cada uma delas.

Com testes automáticos, todos esses custos deixam de existir, já que não existe a necessidade de humanos para suas realizações.

Otimização de tempo

Como os testes unitários são codificados apenas uma vez, otimiza o tempo dos desenvolvedores em ficar reprogramando todas as vezes que são necessárias realizar o rastreio dos bugs.  Já que, o código estará pronto para uso e não depende diretamente das alterações realizadas no código.

Aumento da eficiência

Como a principal função dos testes unitários é a testagem de fragmentos de código, esse método garante a confiabilidade de componentes de forma individual. Dessa maneira, se esses componentes funcionam corretamente de forma isolada, o sistema se torna mais confiável e eficiente.

Outro fator importante, é que a testagem por fragmentos permite que os desenvolvedores possam corrigir os problemas apontados antes mesmo que estes causem impacto em outras partes do sistema.

Desvantagens do uso dos Testes Unitários

Como qualquer outro processo, os testes unitários possuem desvantagens de utilização, principalmente pelo fato de serem explícitas algumas dessas limitações, confira algumas delas:

Códigos mais longos

Os testes unitários são uma visão a longo prazo, porém, quando se trata de testes em blocos, a codificação se torna muito extensa. Além disso, como boa prática de programação, são necessárias pelo menos três unidades para realizarem os testes, como uma forma de desempate.

Algumas situações não são abordadas

Apesar de abranger grande parte dos bugs, eles não abordam todas as possibilidades de sistemas, principalmente quando testados em interfaces UI. Outro problema potencial, é o fato de ser impossível prever todos os possíveis erros.

Difícil atualização

Como o teste unitário, realiza suas funções de forma a atender cada componente de forma isolada, suas atualizações se tornam um problema, visto que a alteração de um pequeno pedaço de código pode influenciar de forma direta o bem estar do restante do sistema.

Tipos de Testes Unitários

Os testes unitários, como dito anteriormente, tendem a serem realizados de forma automática, porém, também é possível que os mesmos sejam realizados de maneira manual. Confira os principais tipos de testes unitários:

1. Testes Unitários manuais

Como o nome já diz, os teste manuais dependem de pessoas para serem realizados, esses testadores precisam entender de funções e características complexas.

Dessa forma, profissionais que pensam “fora da caixa” são ideais para esse cargo visto que eles são treinados para identificar questões específicas e simular um ambiente real da experiência do usuário.

A desvantagem desse teste é o preço para sua realização, visto que necessita de desenvolvedores qualificados, além de ser demorado, já que a equipe deve testar parte a parte do código.

2. Testes Unitários automatizados

Os testes de unitários de forma automática, são realizados através de programas e códigos que fazem esse processo de teste. Esse modelo de teste unitário, funciona de forma mais ágil e não gera impacto em outros componentes.

Uma das vantagens da utilização desse tipo de teste unitário, é o fato de poderem ser reutilizados diversas vezes, esse tipo é muito utilizado pelas empresas que fazem uso da hiperautomação.

A desvantagem é que, além do tempo de criação do código, é necessário um tempo extra para mantê-lo, outro ponto é o fato de não detectarem todos os erros possíveis.

Como fazer um Teste Unitário?

O desenvolvimento dos testes unitários é semelhante a produção de qualquer programa, a única diferença é que durante o desenvolvimento de um sistema, o foco é solucionar o problema relatado pelo cliente, enquanto nos testes, o foco é a solução de possíveis erros que podem ocorrer no processo de criação do software.

A seguir, confira algumas práticas que vão te auxiliar no processo de codificação desses testes tão importantes:

• Nomeie seus métodos de forma a entender qual requisito de teste ele faz referência, dessa forma, você saberá exatamente onde ele está, sem precisar fazer pesquisas extensas no escopo do programa;
• Outra dica importante, é garantir que o teste funciona pois sua lógica de programação está correta, dessa forma, o teste só falhará quando seu fragmento de código estiver com algum problema; 
• Para facilitar, coloque mensagens sugestivas, apresentando o que era esperado e qual o retorno que está acontecendo, por exemplo: “Esperava-se 4, mas o retorno é 20”;
• Durante o desenvolvimento, tenha cuidado para que aquele teste tenha bons resultados, tanto positivos quanto negativos (se for o caso).

Outro detalhe é a mudança significativa que alguns testes causam no ambiente de forma geral, isso porque, alguns podem possuir valores variáveis, tornando difícil o acompanhamento dos valores iniciais fornecidos para cada um dos testes.

Para solucionar esse desafio, aposte em manter o documento de origem para atualizações necessárias, dessa forma, você manterá as classes de testes funcionando de forma independente.

Existem alguns métodos capazes de auxiliarem em diversos cenários, confira:

• Arrange: cenário de testagem para “dados”;
• Action: método de testagem para cenários de “quando”;
• Assert: chamada para métodos de verificação. 

Outra dica importante, é manter seu código com comentários dessa forma, você irá entender as funcionalidades sempre que necessário.

Ferramentas e técnicas de Testes Unitários

Agora que você já entende os conceitos básicos de testes unitários, entenda sobre ferramentas e técnicas das linguagens de programação mais utilizadas, para colocá-las em prática.

Ferramentas 

Existem, hoje, diversas ferramentas/frameworks capazes de criarem de forma automática esse tipo de teste, abordaremos algumas das mais utilizadas - bibliotecas da família (x)Unit -  pelos profissionais da área, confira:

NUnit 

Esse framework foi desenvolvido para realização de testes unitários em linguagens .NET e, hoje, é um dos mais utilizados no mercado. Dentre suas principais vantagens, estão o alto número de métodos e classes para facilitar e auxiliar no processo de desenvolvimento dos testes.

xUnit 

O xUnit também é um framework para desenvolvimento de testes em .NET. É uma derivação da segunda versão do NUnit. O principal motivo de sua criação foi a necessidade de recursos amplamente maiores do que já era disponibilizado.

Como os dois frameworks são derivações, possuem diversas semelhanças, porém, existem algumas diferenças, dentre elas, o fato de o xUnit não permitir que uma classe seja testável, como já ocorria no NUnit, dessa maneira, se torna necessário o uso de métodos com atributos e testá-lo através do Theory e tais métodos não podem ter Facts (parâmetros).

JUnit

Como as bibliotecas apresentadas anteriormente, o JUnit também permite a implementação de testes unitários, porém, utilizando a linguagem Java.

Possui um conjunto relevante de classes que facilitam ainda mais o desenvolvimento dos testes, além de possuir suporte para aplicações gráficas para execução dos testes.

O JUnit possui diversas vantagens, dentre elas, podemos citar:

• O framework verifica se as unidades de código funcionam da maneira correta;
• A criação dos testes é simples, além de fornecer suporte para execução automática e apresentação dos resultados obtidos graficamente; 
• Como a aplicação é em java, o framework é orientado a objeto; 
• É totalmente grátis e pode ser encontrado para download na web.

PHPUnit 

O PHPUnit também é um framework, porém, desenvolvido para linguagem PHP.  Esse modelo, é baseado na premissa de encontrar os erros da forma mais rápida possível, antes até do reporte por parte do usuário.

Dentre as principais vantagens da utilização do PHPUnit estão:

• Testes automatizados (não necessitam de intervenção humana durante sua execução) 
• Sua execução ocorre de forma contínua desde o início do desenvolvimento do sistema; 
• Com ele, é possível detectar de forma simples erros de lógica e até mesmo digitação, além dos comportamentos inesperados que podem ocorrer no sistema.

Técnicas

Existem três técnicas que podem ser utilizadas em testes unitários, elas abordam diferentes camadas do sistema e podem ser utilizadas em testes manuais e automatizados.

Técnica da unidade funcional

Esse teste, também conhecido como teste da caixa preta, tem como principal função abordar as funcionalidades dos componentes, verificando a validade de sua interface, bem como as entradas e saídas e, paralelamente, essa técnica determina limites e similaridades.

Técnica de testes de unidades estruturais

Essa técnica, também conhecida como teste da caixa branca, tem como base validar os componentes capazes de satisfazer alguns requisitos funcionais para o sistema, além de cartografar quais os seus percursos.

Um exemplo clássico é a verificação de diversas estruturas condicionais para entender qual o percurso realizado pelo sistema de acordo com a entrada fornecida.

Técnica baseada em erros

Essa técnica, conhecida como técnica da caixa cinzenta, é mais eficiente quando utilizada pelo desenvolvedor do sistema, isso porque, ele está familiarizado com o código. Sua principal funcionalidade é realizar avaliações de risco e verificar se existem defeitos no sistema.

Pirâmide de Testes

A Pirâmide de Testes, é uma ferramenta gráfica que apresenta quais os tipos de testes, como estão designados: níveis, velocidade em que foram implementados e qual o grau de complexidade.

Essa ferramenta é utilizada para entender como funcionará cada parte do teste, bem como apresentar informações dos níveis que devem ser testados primeiro e qual o motivo.

Como o próprio nome diz, é uma pirâmide dividida em três partes, sendo elas:

• Base:  testes realizados em unidades (por exemplo o Unit apresentado anteriormente);
• Meio: testes de integração;
• Topo: testes de ponta a ponta (como por exemplo: E2E, UI e teste da interface).

Você deve estar se perguntando como esses níveis são definidos, isso ocorre porque, cada teste tem suas características e peculiaridades, bem como o objeto que será testado, garantindo uma hierarquia entre as possíveis formas de testagem.

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