Tìm hiểu mô hình TDD (Test - Driven Development) và cách áp dụng

Phát triển hướng kiểm thử TDD (Test-Driven Development) là một phương pháp tiếp cận cải tiến để phát triển phần mềm trong đó kết hợp phương pháp Phát triển kiểm thử trước (Test First Development) và phương pháp Điều chỉnh lại mã nguồn (Refactoring).

Mục tiêu quan trọng nhất của TDD là hãy nghĩ về thiết kế của bạn trước khi viết mã nguồn cho chức năng. Một quan điểm khác lại cho rằng TDD là một kỹ thuật lập trình. Nhưng nhìn chung, mục tiêu của TDD là viết mã nguồn sáng sủa, rõ ràng và có thể chạy được.

1.TDD là gì?

TDD (Test Driven Development) là một phương thức làm việc, hay một quy trình viết mã hiện đại. Lập trình viên sẽ thực hiện thông qua các bước nhỏ (BabyStep) và tiến độ được đảm bảo liên tục bằng cách viết và chạy các bài test tự động (automated tests). Quá trình lập trình trong TDD cực kỳ chú trọng vào các bước liên tục sau:

1. Viết 1 test cho hàm mới. Đảm bảo rằng test sẽ fail.
2. Chuyển qua viết code sơ khai nhất cho hàm đó để test có thể pass.
3. Tối ưu hóa đoạn code của hàm vừa viết sao cho đảm bảo test vẫn pass và tối ưu nhất cho việc lập trình kế tiếp
4. Lặp lại cho các hàm khác từ bước 1

Thực tế, nên sử dụng UnitTestFramework cho TDD (như JUnit trong Java), chúng ta có thể có được môi trường hiệu quả vì các test được thông báo rõ rang thông qua màu sắc:

• Đỏ: test fail, chuyển sang viết function cho test pass
• Xanh lá: viết một test mới hoặc tối ưu code đã viết trong màu đỏ.

2. 3 điều luật khi áp dụng TDD

1. Không cho phép viết bất kỳ một mã chương trình nào cho tới khi nó làm một test bị fail trở nên pass.
2. Không cho phép viết nhiều hơn một unit test mà nếu chỉ cần 1 unit test cung đã đủ để fail. Hãy chuyển sang viết code function để pass test đó trước.
3. Không cho phép viết nhiều hơn 1 mã chương trình mà nó đã đủ làm một test bị fail chuyển sang pass.

3. Mô hình chu trình TDD

Một chu trình khi áp dụng TDD

Mô hình thông qua màu sắc của unit test framework

Một mô hình khác hướng dẫn áp dụng TDD

4. Các cấp độ TDD

1. Mức chấp nhận (Acceptance TDD (ATDD)): với ATDD thì bạn viết một test chấp nhận đơn (single acceptance test) hoặc một đặc tả hành vi (behavioral specification) tùy theo cách gọi của bạn; mà test đó chỉ cần đủ cho các mã chường trình sản phẩm thực hiện (pass or fail) được test đó. Acceptance TDD còn được gọi là Behavior Driven Development (BDD).
2. Mức lập trình (Developer TDD): với mức này bạn cần viết một test lập trình đơn (single developer test) đôi khi được gọi là unit test mà test đó chỉ cần đủ cho các mã chường trình sản phẩm thực hiện (pass or fail) được test đó. Developer TDD thông thường được gọi là TDD.

5. Các lỗi thường gặp khi áp dụng TDD

• Không quan tâm đến các test bị fail
• Quên đi thao tác tối ưu sau khi viết code cho test pass
• Thực hiện tối ưu code trong lúc viết code cho test pass => không nên như vậy
• Đặt tên các test khó hiểu và tối nghĩa
• Không bắt đầu từ các test đơn giản nhất và không theo các baby step.
• Chỉ chạy mỗi test đang bị fail hiện tại
• Viết một test với kịch bản quá phức tạp

6. Các ví dụ tham khảo về TDD

• Ngắn:
  • Chapter 6 – Agile principles, patterns, and practices in C# – by Martin C. Robert, Martin Micah. Khá thú vị. Xem online tại đây.
  • Phần 3, 4, 5 của Craftsman.
• Trung bình:
  • Part I – Test-Driven Development by example – Kent Beck.
  • Part III – Test-Driven Development: A practical guide – David Astels.
  • Phần 6, 7, 8, 9, 10 của Craftsman.
• Dài:
  • Part II – Test-Driven Development in Microsoft .NET – James W. Newkirk, Alexei A. Vorontsov.
  • Part III – Growing object-oriented software, guided by test – Steve Freeman, Nat Pryce.

7. Các công cụ hỗ trợ

Các công cụ phục vụ cho TDD, thường là các nền tảng cho kiểm thử mã nguồn mức đơn vị (unit test): 

cppUnit, csUnit (.Net), CUnit, DUnit (Delphi), DBFit, DBUnit, HTMLUnit, HTTPUnit, JMock, JUnit, NDbUnit, NUnit, OUnit, PHPUnit, PyUnit (Python), SimpleTest, TestNG, Test::Unit (Ruby), VBUnit, XTUnit.

8. Kết luận

Thiết kế dựa trên kiểm thử (TDD) là một kỹ thuật phát triển, trong đó trước tiên bạn phải viết một mã kiểm thử chạy thất bại, trước khi bạn viết mã nguồn cho chức năng mới. TDD đang nhanh chóng được nhiều nhà phát triển phần mềm theo phương pháp Agile chấp nhận để phát triển mã nguồn ứng dụng, và thậm chí còn được thông qua bởi những nhà quản trị cơ sở dữ liệu theo phương pháp Agile (Agile DBA) cho phát triển cơ sở dữ liệu. TDD nên được xem như là bổ sung cho phương pháp phát triển hướng mô hình Agile (Agile Model Driven Development – AMDD) và cả hai có thể được sử dụng cùng nhau. 

TDD không thay thế phương pháp kiểm thử truyền thống, thay vào đó nó định nghĩa một cách thức để đảm bảo việc thực hiện các unit test một cách hiệu quả. Hiệu ứng phụ của TDD là các kiểm thử cung cấp một đặc tả hoạt động cho mã nguồn. TDD được đánh giá tin cậy trong thực tế và được nhiều lập trình viên phần mềm quan tâm và lựa chọn.