代碼覆寫率 語句覆寫 判定覆寫 條件覆寫 路徑覆寫

在做單元測試時，代碼覆寫率常常被拿來作為衡量測試好壞的名額，甚至，用代碼覆寫率來考核測試任務完成情況，比如，代碼覆寫率必須達到80％或 90％。于是乎，測試人員費盡心思設計案例覆寫代碼。用代碼覆寫率來衡量，有利也有有弊。本文我們就代碼覆寫率展開讨論，也歡迎同學們踴躍評論。

首先，讓我們先來了解一下所謂的“代碼覆寫率”。我找來了所謂的定義：

代碼覆寫率 ＝ 代碼的覆寫程度，一種度量方式。

上面簡短精悍的文字非常準确的描述了代碼覆寫率的含義。而代碼覆寫程度的度量方式是有很多種的，這裡介紹一下最常用的幾種：

1. 語句覆寫(StatementCoverage)

又稱行覆寫(LineCoverage)，段覆寫(SegmentCoverage)，基本塊覆寫(BasicBlockCoverage)，這是最常用也是最常見的一種覆寫方式，就是度量被測代碼中每個可執行語句是否被執行到了。這裡說的是“可執行語句”，是以就不會包括像C＋＋的頭檔案聲明，代碼注釋，空行，等等。非常好了解，隻統計能夠執行的代碼被執行了多少行。需要注意的是，單獨一行的花括号｛｝ 也常常被統計進去。語句覆寫常常被人指責為“最弱的覆寫”，它隻管覆寫代碼中的執行語句，卻不考慮各種分支的組合等等。假如你的上司隻要求你達到語句覆寫，那麼你可以省下很多功夫，但是，換來的确實測試效果的不明顯，很難更多地發現代碼中的問題。

這裡舉一個不能再簡單的例子，我們看下面的被測試代碼：

int foo(int a, int b)

{

   return  a / b;

}

假如我們的測試人員編寫如下測試案例：

TeseCase: a = 10, b = 5

測試人員的測試結果會告訴你，他的代碼覆寫率達到了100％，并且所有測試案例都通過了。然而遺憾的是，我們的語句覆寫率達到了所謂的100%，但是卻沒有發現最簡單的Bug，比如，當我讓b=0時，會抛出一個除零異常。

正因如此，假如上面隻要求測試人員語句覆寫率達到多少的話，測試人員隻要鑽鑽空子，專門針對如何覆寫代碼行編寫測試案例，就很容易達到主管的要求。當然了，這同時說明了幾個問題：

    1.主管隻使用語句覆寫率來考核測試人員本身就有問題。

    2.測試人員的目的是為了測好代碼，鑽如此的空子是缺乏職業道德的。 

    3.是否應該采用更好的考核方式來考核測試人員的工作？ 

為了尋求更好的考核标準，我們必須先了解完代碼覆寫率到底還有哪些，如果你的主管隻知道語句覆寫，行覆寫，那麼你應該主動向他介紹還有更多的覆寫方式。比如：

2. 判定覆寫(DecisionCoverage)

又稱分支覆寫(BranchCoverage)，所有邊界覆寫(All-EdgesCoverage)，基本路徑覆寫(BasicPathCoverage)，判定路徑覆寫(Decision-Decision-Path)。它度量程式中每一個判定的分支是否都被測試到了。這句話是需要進一步了解的，應該非常容易和下面說到的條件覆寫混淆。是以我們直接介紹第三種覆寫方式，然後和判定覆寫一起來對比，就明白兩者是怎麼回事了。

3. 條件覆寫(ConditionCoverage)

它度量判定中的每個子表達式結果true和false是否被測試到了。為了說明判定覆寫和條件覆寫的差別，我們來舉一個例子，假如我們的被測代碼如下：

int foo(int a, int b)

{

    if (a < 10 || b < 10) // 判定

    {

        return 0; // 分支一

    }

    else

    {

        return 1; // 分支二

    }

}

設計判定覆寫案例時，我們隻需要考慮判定結果為true和false兩種情況，是以，我們設計如下的案例就能達到判定覆寫率100％：

TestCaes1: a = 5, b ＝ 任意數字  覆寫了分支一

TestCaes2: a = 15, b = 15          覆寫了分支二

設計條件覆寫案例時，我們需要考慮判定中的每個條件表達式結果，為了覆寫率達到100％，我們設計了如下的案例：

TestCase1: a = 5, b = 5       true,  true

TestCase4: a = 15, b = 15   false, false

通過上面的例子，我們應該很清楚了判定覆寫和條件覆寫的差別。需要特别注意的是：條件覆寫不是将判定中的每個條件表達式的結果進行排列組合，而是隻要每個條件表達式的結果true和false測試到了就OK了。是以，我們可以這樣推論：完全的條件覆寫并不能保證完全的判定覆寫。比如上面的例子，假如我設計的案例為：

TestCase1: a = 5, b = 15  true,  false   分支一

TestCase1: a = 15, b = 5  false, true    分支一

我們看到，雖然我們完整的做到了條件覆寫，但是我們卻沒有做到完整的判定覆寫，我們隻覆寫了分支一。上面的例子也可以看出，這兩種覆寫方式看起來似乎都不咋滴。我們接下來看看第四種覆寫方式。

4. 路徑覆寫(PathCoverage)

又稱斷言覆寫(PredicateCoverage)。它度量了是否函數的每一個分支都被執行了。 這句話也非常好了解，就是所有可能的分支都執行一遍，有多個分支嵌套時，需要對多個分支進行排列組合，可想而知，測試路徑随着分支的數量指數級别增加。比如下面的測試代碼中有兩個判定分支：

int foo(int a, int b)

{

    int nReturn = 0;

    if (a < 10)

    {// 分支一

        nReturn += 1;

    }

    if (b < 10)

    {// 分支二

        nReturn += 10;

    }

    return nReturn;

}

對上面的代碼，我們分别針對我們前三種覆寫方式來設計測試案例：

a. 語句覆寫

TestCase a = 5, b = 5   nReturn = 11

 語句覆寫率100％

b. 判定覆寫

TestCase1 a = 5,   b = 5     nReturn = 11

TestCase2 a = 15, b = 15   nReturn = 0

判定覆寫率100％ 

c. 條件覆寫

TestCase1 a = 5,   b = 15   nReturn = 1

TestCase2 a = 15, b = 5     nReturn = 10

條件覆寫率100％ 

我們看到，上面三種覆寫率結果看起來都很酷！都達到了100％！主管可能會非常的開心，但是，讓我們再去仔細的看看，上面被測代碼中，nReturn的結果一共有四種可能的傳回值：0，1，10，11，而我們上面的針對每種覆寫率設計的測試案例隻覆寫了部分傳回值，是以，可以說使用上面任一覆寫方式，雖然覆寫率達到了100%，但是并沒有測試完全。接下來我們來看看針對路徑覆寫設計出來的測試案例：

TestCase1 a = 5,    b = 5     nReturn = 0

TestCase2 a = 15,  b = 5     nReturn = 1

TestCase3 a = 5,    b = 15   nReturn = 10

TestCase4 a = 15,  b = 15   nReturn = 11

路徑覆寫率100％ 

太棒了！路徑覆寫将所有可能的傳回值都測試到了。這也正是它被很多人認為是“最強的覆寫”的原因了。

還有一些其他的覆寫方式，如：循環覆寫(LoopCoverage)，它度量是否對循環體執行了零次，一次和多餘一次循環。剩下一些其他覆寫方式就不介紹了。

總結

通過上面的學習，我們再回頭想想，覆寫率資料到底有多大意義。我總結了如下幾個觀點，歡迎大家讨論：

a. 覆寫率資料隻能代表你測試過哪些代碼，不能代表你是否測試好這些代碼。（比如上面第一個除零Bug）

b. 不要過于相信覆寫率資料。

c. 不要隻拿語句覆寫率(行覆寫率)來考核你的測試人員。

d. 路徑覆寫率 > 判定覆寫 > 語句覆寫

e. 測試人員不能盲目追求代碼覆寫率，而應該想辦法設計更多更好的案例，哪怕多設計出來的案例對覆寫率一點影響也沒有。