推行TDD的思考

　　目前来看，推行TDD的障碍大约有如下几点：

1. 开发人员的质量意识；
2. 分析需求并进行任务分解的能力；
3. 将测试作为开发起点的开发习惯；
4. 开发人员的重构能力，包括如何识别坏味道和如何运用重构手法；
5. 单元测试的基础设施，尤其是测试数据准备；

　　开发人员的质量意识

　　开发人员对于软件质量，常常偏重于软件的外部质量，体现在他们的工作效益上，就是被测试人员发现的缺陷数。而惯常的软件开发思想，总是认为开发人员不适合做测试，因为他们总是站在自己的角度去看待问题，从而可能忽略真正需要测试的用例。这种思想给了开发人员一个错误信号，认为自己不应该写测试，即使写了测试，也写不好。殊不知，由开发人员编写测试带来的收益，最重要的一点不在于测试本身，而在于它能促进开发、测试以及需求分析人员的交流与沟通。而测试先行的方式也能让开发者跳出实现的窠臼，而从业务角度去看待问题，从消费者角度去思量接口。此外，由于开发者总是惫懒地将测试职责委派给了专门的测试人员，于是渐渐会产生一种依赖心理。测试人员的精确测试当然可以保障质量，但这种测试通常是黑盒测试，这里保障的质量主要还是外部质量。而且，这种测试带来的反馈总是慢于开发进度，一旦发现缺陷，修复缺陷的成本也会变得更高。

　　软件质量除了外部质量之外，内部质量同等重要。软件成本等于开发成本与维护成本之和，而维护成本的增加主要就归咎于内部质量的糟糕。这里讲的内部质量包括：代码的可读性、可重用性、可扩展性等。当我们让开发人员为原有代码编写单元测试时，总是觉得举步维艰。分析原因，主要问题在于代码的可测试性不好。要测试一个类，竟然连简单创建它的对象都变成了不可能完成的任务。我们为这样的代码编写单元测试，就好像在触及蜘蛛网，一旦被这些网丝给牵住，缠住，就可能无法摆脱。除非我们能够快刀斩乱麻，那对于这个系统而言，就不是维护，而是重写了。测试先行的开发至少在一定程度规避了这样的问题。即使代码的内部质量仍有所欠缺，但在足够覆盖率的保护下，我们要进行重构也变得更为简单。

　　然而，这些好处都不是短期能够见到成效的，且团队若不能达成共识，只靠一二人坚定地践行TDD，在测试覆盖率不够的情况下，改进仍然有限。多数开发者在维护别人的丑陋代码时，可能会骂声连连，殊不知同时作为骂者自身，其实也在重复被骂者的故事。

　　我不是说没有采用TDD，代码质量就一定不高；但我可以说采用了TDD，代码质量至少有了可以改进的基础。

　　分析需求并进行任务分解的能力

　　需求分析能力常常是开发人员的短板。开发人员养成了一个习惯，看什么事情都会从技术实现的角度去思考。要实现一个网页，就会想到如何编写JavaScript来响应用户的动作，如何编写CSS，却不会去思考用户体验和操作的流程。要完成一个数据分析，总会想到数据的属性，转换和提取数据的算法，却不会想到分析数据的价值以及合理的流程。

　　而且对于繁琐的需求描述，我们总没有耐心去深入研读，而是会在掌握了大体意思后，就开始匆匆进行开发与实现。TDD要求我们在编写测试之前要做好合理的任务分解。若没有很好地理解需求，任务分解就无法顺利的进行。

　　这就带来了团队协作的问题。若我们能从需求的源头上进行改进，或许TDD会变得更容易。例如，我们对故事的拆分更合理，较好地遵循了User Story的INVEST原则，那么我们所要实现的Story在测试性、独立性方面都会有很好的改观。如果BA能够非常明确地编写出验收条件（Acceptance Cretiria），进行任务分解就变得更加容易了。

　　更进一步，若BA能够参考甚至遵循Specification By Example，并采用Given-When-Then的模式来描绘各个用例场景，再要进行任务分解，不就变得轻而易举吗？因此，有时候推行TDD非常艰难，或许最大的原因是我们仅仅将目光放到了开发者身上，而忽略了BA扮演的关键角色。正所谓：问渠那得清如许，为有源头活水来。

　　我一直强调任务分解是有层次的。分析需求时，不能一个猛子就扎进繁琐的实现细节。要从用户价值出发，先梳理出最外层的需求任务，然后抽丝剥茧，条分缕析地层层递进，如此方能理清思路，掌控复杂逻辑。基本上，任务分解可以分为三个层次，即业务价值——>业务功能——>业务实现。并且这个层次是一种“递归”的状态，视需求的复杂度而定。

　　将测试作为开发起点的开发习惯

　　再说说开发习惯的问题。这种改变显然不是一朝一夕可以完成的。以我个人的经验以及我所观察到的情况来看，固然是习惯的力量在作祟，然而主因还是因为对TDD方法的掌握程度以及一些误解导致。

　　前面已经述及，任务分解应该是TDD的起点。多数开发者未能形成任务分解的习惯。因此在改变为测试先行的时候，错以为应该一上来就写测试。因为思路没有理清，脑子里是一片乱麻，再加上本身对TDD不够熟悉，于是编写测试就变得举步维艰，总觉得束手束脚，就好像被绑了一只手，又好像是在泥沼中挣扎。许多时候，甚至发挥不出自己的哪怕三分的功力。

　　一贯以来，我们都在强调测试先行，测试先行……容易产生一种错觉，就是认为TDD必须一开始就写测试，“简单设计”嘛，于是就没有了设计。这让那些习惯于事先设计的开发者更难以接受。

　　以下是我对于“TDD是否需要事先设计”的个人观点：

Martin Fowler的文章Is Design Dead？其实就是对此问题的正本清源。我个人认为，视场景而定，测试驱动开发仍可进行事先设计。设计并不仅包含技术层面的设计如对OO思想乃至设计模式的运用，它本身还包括对需求的分析与建模。若不分析需求就开始编写测试，就好像没有搞清楚要去的地方，就开始快步前行，最后发现南辕北辙。测试驱动开发提倡的任务分解，实际上就是一种需求的分析。而如何寻找职责，以及识别职责的承担者则可以视为建模设计。测试驱动更像是一种培养设计专注力的手段，就像冥想者通过盘腿静坐的手段来体悟天地一样，测试驱动可以强迫你站在测试的角度（就是使用者的角度）去思考接口，如此才能设计出表现意图的接口。但编写测试自身并不能取代设计，正如盘腿静坐并不等于就是冥想。

在开始测试驱动开发之前，做适度的事先设计，还有利于我们仔细思考技术实现的解决方案。它与测试驱动接口的设计并不相悖。解决方案或许属于实现层面，若过早思考实现，会干扰我们对接口的判断；但完全不理会实现，又可能导致设计方向的走偏。举例来说，如果我们要实现XML消息到Java对象的转换。一种解决方案是通过jaxb将消息转换为Java对象，然后再定义转换映射的Transformer，通过硬编码或者反射的方式将其转换为相关的领域对象。然后在执行了业务操作后，再将返回的结果转换为另一个Jaxb对象。而另一种解决方案则是通过引入模板，例如StringTemplate或者Velocity，定义转换的模板，然后进行替换实现。这两种解决方案的区别，直接影响了我们划分任务的方式。所以在运用TDD时，先不要一巴掌拍死，可以先抱着开放的态度尝试尝试。何况，TDD并非一招鲜，吃遍天，总要有适合它的场景。例如UI的开发，交互协作的控制逻辑，数据库开发，并发处理，都不是运用TDD的太好场景。

　　开发人员的重构能力

　　TDD的核心是红——绿——重构。这意味着重构是TDD非常重要的一环，它直接关系到TDD开发出来的代码质量。没有好的重构能力，TDD就会有缺失。若说代码的内部质量是生命的话，重构就是灵魂，缺少了它，代码就没有灵性了。多数时候实施TDD，都会因为重构能力的缺乏而陷入困境。

　　重构的关键首先在于如何识别代码的坏味道。这需要代码阅读的千锤百炼，而非死记硬背老马总结的坏味道。当这些坏味道变成你的一种直觉，甚至就像与生俱来的一种能力时，你就会降低对糟糕代码的容忍度。在你眼中，这些烂代码就是垃圾，必须清扫，否则无法“安居”。

　　重构手法与代码坏味道一一对应。若有测试保障，重构就变得安全。但尽可能地，我们还是希望运用工具提供的自动重构功能，这既提高了重构效率，也在一定程度下确保了重构的安全。

　　当然，重要的是要找到重构的节奏感，即小步前行，每次重构必运行测试的良好习惯。若能结合分布式版本管理系统，做到原子提交，就会更加方便。即使重构出现问题，我也可以快速地回到前面的版本快照。

　　在TDD过程中，若能结对自然是上佳选择。当一个人在掌控键盘时，另一个人就可以重点关注代码的可读性，看看代码是否散发出臭味。两个人的眼睛终归要更锐利一些，至少视野的范围更广泛。

　　及时重构是重构诸多实践中最重要的一点。不要让重构成为你在未来偿还债务的杀手锏。越拖到后面，偿还债务的成本就越高。以重构而论，可能需要的重构能力就更强，因为重构变得复杂了。当然，只要你的代码能够保证足够的覆盖率，以及较好的松散耦合，重构依旧可行。采用TDD，基本能满足这两条要求。但以成本而论，小步前行才是重构之道。

　　单元测试的基础设施

　　最后说说单元测试的基本设施。很多时候，这可能不是问题；但很多时候，这可能会成为大问题。面对诸如测试数据准备等问题，需要认真分析，找到应对方案。原则上最好能找到一些开源的测试框架，包括生成测试数据，模拟测试行为等……多数情况下，这些开源框架都已经提供了。因为你遇到的问题，别人可能早已遇见过。这个世界上有很多聪明而又乐于分享的程序员，不要局限在自己公司一隅。睁大眼睛看看满世界吧。所谓“君子生非异也，善假于物也”。好程序员，也要这样。

　　说不定，你会抛弃TDD，因为你找到了更好的适合你的做法。