Definition „Modultest“ Was ist Unit Testing?

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EPS Rechenzentrum Infrastruktur GmbH

Um zu gewährleisten, dass eine Software lauffähig ist, muss sichergestellt werden, dass all ihre Bestandteile funktionieren. Ein Modultest kommt dann ins Spiel, wenn nicht das große Ganze, sondern nur einzelne Bestandteile beleuchtet werden sollen.

Modultests kommen immer dann zum Einsatz, wenn eine Software in ihren kleinen Bestandteilen getestet werden muss. Der Vorteil dieser Form von Test ist der niedrigschwellige Einsatz, mit dem auch einzelne Komponenten, Unterprogramme, Units, Klassen oder Module getestet werden können, da der Test isoliert von der größeren Umgebung durchgeführt wird.

Damit lassen sich Fehler oder Qualitätsmängel nicht nur zuverlässig feststellen, sondern können auch frühzeitig erkannt werden. Ein Modultest ist schließlich nicht daran geknüpft, dass die gesamte Software bereits lauffähig ist.

Wofür wird ein Modultest in der Softwareentwicklung eingesetzt?

Modultests werden auch Unit-Test oder Komponententest genannt und kommen vor allem in der frühzeitigen Entwicklungsphase einer Software zum Einsatz. Da Komponenten isoliert betrachtet und getestet werden können, kann sichergestellt werden, dass jede einzelne Unit für sich genommen fehlerfrei (und mit sauberem Code) funktioniert.

Im Vordergrund von Modultests stehen also die funktionalen Eigenschaften der Software. Setzen Entwicklerinnen und Entwickler verstärkt auf Modultests, so können Softwaretests und Qualitätssicherung in den abschließenden Phasen einer Projektbegleitung gegebenenfalls verkürzt werden.

Die Durchführung von Modultests in der Praxis

Ein Komponententest wird in der Praxis von den Developern selbst durchgeführt. Die interne Testung hat vor allem den Vorteil, dass wirklich früh bzw. parallel zur Entwicklung einzelne Komponenten getestet werden können. Zudem lässt die Korrektheit des zu testenden Codes sich auch automatisiert feststellen. Die Modultests können also ständig durchgeführt werden und sichern die Lauffähigkeit und Qualität bei jeder Iteration.

Voraussetzung der Durchführung eines aussagekräftigen Unit-Tests ist allerdings die tatsächliche Isolierung der Komponenten, die geprüft werden. Kommunikation mit anderen Systemen und Wechselbeziehungen mit anderer Software sollten kategorisch ausgeschlossen werden, um eine Einheit wirklich für sich betrachten zu können.

Der Modultest in der isolierten Stand-Alone-Umgebung

Hierfür wird eine Stand-Alone-Umgebung als isolierende Testumgebung geschaffen, die sich jedoch teils recht schwierig gestalten kann. Schließlich sind Komponenten (mit wenigen Ausnahmen) nicht alleine lauffähig. Diese Isoliertheit ist allerdings eine Grundvoraussetzung dafür, dass Probleme auf die Komponenten im Modultest zurückgeführt werden können.

Durch die Kreation eines Test-Harnisch (im Englischen test harness) wird die Unit in Isolation lauffähig gemacht. Zusätzliche Stubs dienen als Platzhalter, sollten zu testende Module mit anderen Modulen interagieren müssen. Das Schreiben eines Test-Harnisch kann im Einzelfall recht komplex sein und ist nicht in allen Fällen wirtschaftlich.

Eine Alternative können Unit Test Frameworks (Modultestsoftware) sein - diese stellen automatisch eine Stand-Alone-Umgebung her und können den Quelltext selbständig auf Fehler hin auslesen. Developer haben in diesem Fall vor allem die Aufgabe, Testfälle für das Modul zu definieren.

Modultestsoftware – ausgewählte Beispiele

Modultestsoftware ist abhängig von der Programmiersprache, in der die Komponenten getestet werden. Die Benennung des Unit Test Frameworks ist dabei in der Regel formalisiert, der Name gibt ganz klar vor, für welche Sprache das Framework vorgesehen ist:

• JUnit - Framework für Java

• JSUnit - Framework für JavaScript

• CUnit - Framework für C

• CppUnit - Framework für C++

• PHPUnit - Framework für PHP

Programmiersprachen wie Python haben die entsprechenden Frameworks sogar bereits fest in die Bibliothek integriert.

Die Nachteile vom Modultest

Auch Modultests sind nicht ohne Nachteile, diese leiten sich in der Regel von ihren Vorteile ab. Das bedeutet, dass die Isoliertheit der Tests auch zu den größten Mängeln bei Unit-Tests führt. Ein obskurer Effekt tritt beispielsweise in Modultests immer dann auf, wenn einzelne Funktionalitäten fehlerfrei funktionieren, sich aber nicht ablesen lässt, ob die Funktionalität im Programm überhaupt noch benötigt wird.

Vertrauen Teams also ausschließlich oder vorrangig Modultests, so kann sich durchaus Überflüssiges im Programmcode anhäufen. Auch die Isolierung einer Funktionalität oder Unit ist in der Praxis nicht immer so zu gewährleisten, so dass es durchaus zu Abhängigkeiten untereinander kommen kann.

Zudem verleitet die einfache Durchführung und kontinuierliche Anwendung von Modultests oft dazu, dass die Developer, die die Module schreiben, auch für das Entwerfen der Tests zuständig sind. Dies wiederum kann zu Logiklücken oder Fehlern beim Blick auf die zu testenden Funktionalitäten führen. Wie andere Tests auch ist die Qualität eines Modultests abhängig von der entsprechenden Infrastruktur hinter dem System.

Modultests als automatisierte Tests in der agilen Softwareentwicklung

Einer der größten Vorteile vom Modultest ist die Möglichkeit der Automatisierung. Durch die oben beschriebenen Frameworks ist eine automatische Testung nicht nur einfach, sondern auch wirtschaftlich durchführbar.

Selbst kleinere Teams profitieren durch die automatischen Modultests von einer schnellen und leicht verständlich aufbereiteten Überprüfung der einzelnen Komponenten. Zudem können Modultests kontinuierlich durchgeführt werden und erlauben daher eine raschere Entwicklung durch das sofortige Aufdecken von Fehlern innerhalb der Units.

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