الدليل الكامل حول التطوير القائم على الاختبار (TDD) – المراحل

من الطبيعي أن يرتكب البشر أخطاءً أثناء عملية البرمجة والتصميم فيما يتعلق بتطوير البرمجيات. تساعد التغذية الراجعة في اكتشاف هذه الأخطاء. ولكن، عندما يكون هناك تأخير في التغذية الراجعة، قد تتراكم التغييرات على التعليمات البرمجية المعطلة بحيث يصبح من الصعب اكتشاف السبب الجذري. ولمعالجة هذه المشكلة، فإن أفضل ما يمكن للمطورين فعله هو استخدام نهج التطوير القائم على الاختبار. مع التطوير القائم على الاختبار، يمكن الحصول على إشعار فوري بالأخطاء لمنع الأخطاء. بفضل أدوات TDD، يمكنك استخدام التطوير القائم على الاختبار بسهولة.
التطوير القائم على الاختبار – فهم أساسي:
في دورة حياة تطوير البرمجيات، يلعب اختبار البرمجيات دورًا حاسمًا. يحتاج المطورون إلى اكتشاف الأخطاء والأخطاء أثناء عملية تطوير البرمجيات. عندها فقط يمكنهم الوصول إلى أفضل جودة للبرمجيات. يصبح من المهم الاهتمام باختبار البرمجيات لتحسين جودة البرنامج. يتم استخدام العديد من هذه الأساليب في تطوير البرمجيات. أحد هذه الأساليب التي أثبتت فعاليتها من نواحٍ عديدة هو تطوير محرك الاختبار أو TDD.
يمكن القول أن TDD هو الأسلوب الرئيسي للبرمجة المتطرفة. يقترح أنه يجب تطوير الكود أو تعديله بالكامل بناءً على اختبار الوحدة. إنها ليست سوى عملية مدفوعة بالبرمجيات تتبع نهج الاختبار أولاً. يمكنك أن تفهم أنه عندما يتبع المطور نهج TDD لتطوير البرمجيات، فإنه سيكتب أولاً حالة اختبار مؤتمتة بالكامل. سيقوم بذلك حتى قبل أن يكتب كود الإنتاج. سيفعل ذلك للاختبار وإعادة الهيكلة. وبعبارة أخرى، TDD هو ممارسة كتابة كود اختبار فشل قبل كتابة الكود الخاص بالميزة المقصودة. بمساعدة كود الاختبار، سيقوم المطور بتنقيح كود الميزة حتى يجتاز اختبار الوحدة.
مراحل TDD:
قبل أن تختار واحدة من أفضل أدوات التطوير المدفوع بالاختبار، من الأفضل أولاً أن تفهم المراحل الثلاث للتطوير TDD.
1. إنشاء اختبار الممارسة:
في هذه المرحلة الأولى، يجب على المطورين إنشاء اختبارات وحدة موجزة للتحقق من ميزة أو وظيفة معينة. عند إنشاء اختبارات الممارسة، سيتعين عليهم التأكد من توافق الاختبار حتى يتمكنوا من تنفيذه. الشيء الذي يجب تذكره هنا هو أن الاختبار سيفشل في البداية. لكن هذا الفشل ضروري لأن المطورين ينشئون اختبارات مضغوطة بناءً على افتراضات حول كيفية تصرف الميزة.
2. تصحيح الكود:
بمجرد فشل الاختبار، تبدأ المرحلة الثانية. في هذه المرحلة، سيتعين على المطورين إجراء الحد الأدنى من التعديلات لتصحيح الكود بحيث يعمل بنجاح عند تنفيذه مرة أخرى ولا يفشل كما في المرحلة السابقة.
3. إعادة هيكلة الكود:
بمجرد تشغيل الاختبار بنجاح، يجب على المطورين التحقق من الطرق الممكنة لتحسين الكود أو التكرار لتحسين الأداء العام. ولكن، عند إعادة الهيكلة، يجب عليهم التأكد من عدم تأثيرها على سلوك البرنامج بأكمله.
ما الذي يجعل TDD مختلفًا وفريدًا عن تقنيات الاختبار التقليدية؟
كما ذكرنا سابقًا، فإن الأدوات المستخدمة في التطوير المدفوع بالاختبار تجعل الاختبار أسهل عند اتباع TDD مقارنةً بأساليب الاختبار التقليدية. ومع ذلك، ليس هذا هو الاختلاف الوحيد. هناك اختلافات أخرى تجعل TDD مميزًا وفريدًا: عندما تستخدم تقنيات الاختبار التقليدية. سيجد الاختبار الناجح خطأ واحدًا أو أكثر يحدث الشيء نفسه مع TDD أيضًا. ولكن، في TDD، عندما يفشل الاختبار، فهذا يشير إلى أنك تتقدم كما تعلم أنه يجب عليك حل المشكلة. مع TDD، يمكنك التأكد من أن نظامك يلبي الاحتياجات المحددة. بمعنى آخر، يمكنك أن تبقى واثقًا من البرنامج الذي تقوم بتطويره باستخدام تقنية التطوير والاختبار هذه. في TDD، يتم إيلاء الاهتمام لرمز الإنتاج الذي يتحقق مما إذا كان الاختبار سيعمل بشكل صحيح. ولكن، في تقنيات الاختبار التقليدية، يتم إيلاء المزيد من الاهتمام لتصميم حالة الاختبار. مع TDD، سيكون من الممكن تحقيق تغطية اختبار كاملة. على عكس تقنيات الاختبار التقليدية حيث يتم الاختبار بالكامل، في TDD يتم اختبار كل سطر من التعليمات البرمجية في TDD. سيركز الجمع بين TDD والاختبار التقليدي فقط على الاختبار ضد كمال النظام. في النمذجة الرشيقة، سيتعين عليك إجراء الاختبار لغرض ما. يجب أن تعرف لماذا تختبر شيئًا ما وما هو المستوى الذي يجب اختبار متطلباته.
هذه الميزات تجعل من TDD الخيار الأفضل حتى لو كانت مؤسستك تتبع منهجية أجايل.
ما الذي يجعل TDD مناسبًا للتطوير الرشيق؟
يحتاج التطوير الرشيق إلى التغذية الراجعة على فترات منتظمة لتطوير المنتج أو الخدمة المتوقعة. هذا هو السبب في أن التطوير الرشيق يُشار إليه بالتطوير القائم على التغذية الراجعة. في هذه الأيام، تزداد احتمالية تغير متطلبات المشروع خلال دورة سباق التطوير. وللتعامل مع هذا الأمر وتطوير منتجات تتماشى بشكل صحيح مع متطلبات العملاء المتغيرة باستمرار، تحتاج الفرق إلى تغذية راجعة مستمرة لمنع إنشاء برمجيات غير قابلة للاستخدام. تأمل TDD في توفير هذه التغذية الراجعة في وقت مبكر من دورة التطوير.
يساعد نهج الاختبار أولاً في TDD في التخفيف من العوائق الحرجة التي تعيق تسليم المنتج وجودته. واستنادًا إلى التغذية الراجعة المنتظمة، سيكون من الممكن لفرق التطوير إصلاح الأخطاء وحتى إضافة الميزات الجديدة المطلوبة في حينها. في المقابل، يتطور الحل، مما يضمن أن كل شيء يعمل وفقًا لتوقعات العميل. يعمل TDD على تحسين التعاون بين أعضاء الفريق من فريقي ضمان الجودة والتطوير، بالإضافة إلى تعاون العميل. علاوة على ذلك، نظرًا لأن الاختبارات يتم إنشاؤها مسبقًا، لا تحتاج الفرق إلى قضاء بعض الوقت في إعادة إنشاء نصوص اختبار مكثفة.
لهذه الأسباب، تستخدم المؤسسات التي تستخدم إطار عمل Agile إطار عمل رشيق TDD.
أدوات التطوير المدفوع بالاختبار:
للحصول على أفضل الفوائد من TDD، يجب أن تبحث عن أفضل الأدوات المستخدمة في TDD. فيما يلي قائمة تزودك بمعرفة الأدوات الشائعة المستخدمة لاختبار الوحدة. يمكن لهذه الأدوات دعم نهج التطوير القائم على الاختبار بشكل فعال:
JUnit لاختبارات الوحدة:
هذه أداة تطوير تعتمد على الاختبار القائم على جافا. في الواقع، هو إطار عمل لاختبار الوحدة. وقد تم تصميمه لمساعدة المبرمجين على استخدام Java لتطوير برامجهم. في عملية أتمتة الاختبار، تعتبر اختبارات الوحدة أصغر عنصر في عملية أتمتة الاختبار. باستخدام اختبارات الوحدة، يمكن للمطورين التحقق من منطق العمل لأي فئة. يمكن أن تلعب هذه الأداة دورًا مهمًا في تطوير إطار عمل TDD. وهي واحدة من الأطر التي تعد جزءًا من أطر اختبار الوحدة معًا وتسمى Junit.
csUnit و NUnit:
تم تصميم أدوات TDD هذه لمساعدة المطورين على تطوير البرامج أو البرمجيات باستخدام .Net. كلتا الأداتين مفتوحة المصدر.
سيلينيوم:
عندما يتعلق الأمر بأطر عمل الاختبار الآلي، يحمل سيلينيوم اسمًا بارزًا. يعمل هذا الإطار القائم على المتصفح على العديد من المتصفحات وأنظمة التشغيل المختلفة. حتى أنه يتميز بـ Selenium IDE، وهو امتداد لمتصفحي فايرفوكس وكروم يسمح بتسجيل وتشغيل اتصالات المستخدم.
عندما يتعلق الأمر بتوسيع نطاق الاختبارات، مما يعني تجربة الاختبار على أنظمة مختلفة، فإن شبكة سيلينيوم هي أفضل أداة. الأداة الأكثر شيوعًا في إطار العمل هي Selenium Webdriver، وهي مجموعة من الروابط الخاصة باللغة وتسمح بإنشاء اختبارات الانحدار المستندة إلى المتصفح.
موكا
إذا كنت تبحث عن أفضل أدوات التطوير القائمة على الاختبار مع مجموعة غنية من الميزات، يمكنك الاعتماد على Mocha. هذا هو إطار عمل اختبار جافا سكريبت مع الكثير من الميزات التي تعمل على Node.js وفي المتصفح. الشيء المثير في هذه الأداة هو أنها تجعل الاختبار غير المتزامن ممتعًا وبسيطًا. تعمل الاختبارات بشكل متسلسل عند استخدام هذه الأداة ويمكنها السماح بإعداد تقارير دقيقة ومرنة أيضًا. أيضًا، الجزء المثير للاهتمام في هذه الأداة هو أنها يمكن أن تحدد التوقعات غير المكتشفة لحالات الاختبار المناسبة.
باستخدام هذه الأداة، يمكنك كتابة ملفات specs.js لاختباراتك. عندما تعمل مع NodeJS، يمكنك تضمين البرنامج النصي في ملف package.json الخاص بك. في المقابل، يمكنك تشغيل اختباراتك بانتظام.
JMeter:
يمكن استخدام Apache JMeter لاختبار الأداء على الموارد الديناميكية والثابتة وتطبيقات الويب الديناميكية، خاصةً لاختبار الأداء/التحميل. وهو مفيد لتحفيز التحميل الثقيل على كائن أو شبكة أو خادم أو مخدّم لاختبار قوته وتحليل الأداء العام في ظل أنواع تحميل متنوعة.
روبيبيك:
هذا إطار عمل اختبار لمشاريع روبي. يساعد كأحد الأدوات المستخدمة للتطوير المدفوع بالاختبار. وهو يساعد في الاهتمام بجزء التوثيق والتصميم من التطوير القائم على الاختبار.
أدوات أخرى:
فيما يلي قائمة بالأدوات الأخرى المستخدمة للتطوير القائم على الاختبار:
TestNG: هذا إطار اختبار آخر لجافا. قد تتساءل لماذا تستخدم هذه الأداة مقابل JUnit. ذلك لأنه يتجاوز القيود المرتبطة بـ JUnit. هذا إطار عمل أتمتة اختبار مفتوح المصدر لـ Java. إنه إطار عمل قوي لمجموعته المفيدة من الميزات المتقدمة مقارنة بأقرانه. يرمز الحرف NG إلى الجيل التالي. يشير هذا المصطلح إلى قيمة هذه الأداة وفعاليتها كأداة TDD.
Pyunit: إذا كنت مطورًا يستخدم Python، فهذا إطار عمل قياسي لاختبار الوحدة يمكن أن يساعدك بشكل كبير. في TestComplete، يمكنك تشغيل اختبارات الوحدة المستندة إلى Selenium و Python التي تم إنشاؤها باستخدام إطار عمل اختبار PyUnit. يمكنك القيام بذلك كجزء من مشروع TestComplete الخاص بك. أفضل ميزة لهذه الأداة هي أنها تحتوي على محرر اختبار PyUnit. مع هذا المرفق، يمكنك الحصول على فرصة لتهيئة الاختبارات التي ترغب في تشغيلها.
PHPUnit: هذه الأداة مثالية للمطورين الذين يستخدمون مشاريع PHP. وهي عبارة عن مجموعة من الأدوات المساعدة بما في ذلك الملفات القابلة للتنفيذ وفئات PHP. بصرف النظر عن كتابة الاختبارات، ستتيح لك هذه الأداة رؤية نتيجة عملية الاختبار في شكل رسم بياني. في المقابل، يمكنك فهم جودة التعليمات البرمجية الخاصة بك.
الخلاصة:
هذه نظرة عامة على التطوير المدفوع بالاختبار ويمكن أن تساعدك في أفضل مراحل وأدوات تطوير البرمجيات التي ستجعل برنامجك جديراً من وجهة نظر العملاء/المساهمين. يوفر التطوير المدفوع بالاختبار (TDD) نهجًا استباقيًا لتطوير البرمجيات، مما يمكّن المطورين من تحديد الأخطاء وتصحيحها في وقت مبكر من العملية. يعزز التطوير TDD جودة البرمجيات وموثوقيتها من خلال التركيز على التغذية الراجعة الفورية من خلال الاختبار الآلي. يعد فهم مراحل تطوير TDD، من إنشاء الاختبار إلى تصحيح التعليمات البرمجية وإعادة هيكلتها، أمرًا بالغ الأهمية لتنفيذها بفعالية. كما أن توافق TDD مع منهجيات Agile يعزز التطوير التكراري والتحسين المستمر، مما يضمن تلبية البرمجيات للمتطلبات المتطورة. مع توفر مجموعة من أدوات التطوير TDD، مثل JUnit وSelenium وMocha وغيرها، يتوفر للمطورين الموارد اللازمة لتبني ممارسات التطوير TDD وتحسينها، مما يؤدي في النهاية إلى تقديم حلول برمجية قوية تركز على العميل. تقدم SPOTO تدريباً على التطوير القائم على الاختبار (TDD) لتزويد المهنيين بالمهارات والمعرفة اللازمة للتفوق في ممارسات التطوير TDD وتحقيق النجاح المؤسسي.