嵌入式測試驅動開發
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《 Test-Driven Development for Embedded C 》心得分享。 TDD(測試驅動開發)是任何開發人員應該掌握的編程實踐，開發者依照需求設計單元測試，然後編寫程式滿足測試，在快速密集的回饋循環中逐漸完善功能，並隨時維持良好的軟體品質。這種開發方式對於物件導向語言陣營的朋友來說應該不陌生，但由於開發環境的特性，使用程序語言的嵌入式平台開發者可能壓根沒聽過或者自認今生無緣。 希望這次交流能為嵌入式平台開發者介紹一些不同於以往的開發方式，打開每個通往敏捷軟體開發的可能。分享內容包含嵌入式TDD原理與策略，單元測試相關工具，如何斷開模組依賴關係，如何得到可測試的設計，以及實務上的建議。
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- 13. 自動化單元測試框架 測試案例 #1 測試案例#2 ... report 測試結果 #1 測試框架 產品代碼 ( 測代碼) proj/ 測試結果 #2 ... fun.c objs/ projTest/ src/ func.o src/ funTest.c objs/ func.o funcTest.o 目標環境 測試環境
- 14. TDD 的好處 加 加 加 加 加 加 產生 bug 更少 除錯時間更短 不會說謊的文件 改善設計 監督進度 心平靜
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- 19. 嵌入式驅動開發工具 加 Unity – C 語言自動化測試框架 – 用 Ruby Script 安裝測試 加 CppUTest – C/C++自動化測試框架 – 用 Ruby Script 測試轉 換 Unity 測試 Unity http://throwtheswitch.org/, CppUTest http://cpputest.github.io/
- 20. 範例 - 開發 LED 驅動程式
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- 25. 測試列表
- 26. 先寫出測試失敗的測試 LedDriverTest.c TEST (LedDriver, LedsOffAfterCreate) { uint16_t virtualLeds = 0xffff; LedDriver_Create (&virtualLeds); TEST_ASSERT_EQUAL (0, virtualLeds); } LedDriver.c void LedDriver_Create (uint16_t* address) { } Dependence Injection (依賴注入)
- 27. 用最簡單的方式讓測試 過 LedDriver.c void LedDriver_Create (uint16_t* address) { *address = 0; } $ make compiling LedDriver.c Linking LedDirver_tests Running LedDriver_tests . OK (1 tests, 1 ran, 1 checks, 0 ignored)
- 28. 再增 一個測試 LedDriverTest.c TEST (LedDriver, TurnOnLedOne) { uint16_t virtualLeds; LedDriver_Create (&virtualLeds); LedDriver_TurnOn (1); TEST_ASSERT_EQUAL (1, virtualLeds); } LedDriver.c void LedDriver_TurnOn (int ledNumber) { }
- 29. 寫 hardcode 讓測試 過 LedDriver.c static uint16_t* ledsAddress; void LedDriver_Create (uint16_t* address) { ledsAddress = address; *ledsAddress = 0; } void LedDriver_TurnOn (int ledNumber) { *ledDriver = 1; } Data Encapsulation (資料封裝)
- 31. 增 非當下測試所需的代碼 會降低捕捉各種 bug 的動力
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- 45. FakeTimeService.c static int theMinute; int FakeTimeService_GetMinute (void) { return theMinute; } void TimeService_SetDay (Time* time) { theMinute = time->minuteOfDay; } FakeTimeServiceTest.c TEST (FakeTimeService, Get) { Time time; time->minuteOfDay = 42; TimeService_SetTime (&time); LONGS_EQUAL (42, FakeTimeService_GetMinute()); }
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- 50. 借用物件導向的設計原則
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- 53. 用 C 語言實現類別多型 User.c void doSetTime (Watch* watch, Time time) { watch->SetTime (watch, time); } User interface Watch DigitalWatch.c static void mySetTime (Watch* watch, Time time) { DigitalWatch* self = (DigitalWatch*)watch; self->time = time; } MechanicWatch.c static void mySetTime (Watch* watch, Time time) { MechanicWatch* self = (MechanicWatch*)watch; self->time = time; } Digital Watch Mechanic Watch
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- 71. 參考資料 Test-Driven Development for Embedded C Test Driven Development: By Example xUnit Test Patterns: Refactoring Test Code Refactoring: Improving the Design of Existing Code Working Efficiently with Legacy Code Agile Software Development, Principle, Patterns, and Practices Design Patterns for Embedded Systems in C: An Embedded Software Engineering Toolkit