Phát triển phần mềm hướng kiểm thử (TDD): Viết kiểm thử trước, code sau

TDD (Test-Driven Development) là một phương pháp phát triển phần mềm nhấn mạnh việc viết kiểm thử trước khi viết mã thực tế.

Mặc dù có vẻ ngược đời lúc đầu, nhưng TDD đảm bảo chất lượng mã tốt hơn, ít lỗi hơn và giúp duy trì code dễ dàng hơn.

Quy trình làm việc của TDD

1. Phân tích & xác định trường hợp kiểm thử

• Trước khi viết mã, hãy phân tích hành vi mong đợi của tính năng hoặc lỗi cần sửa.
• Xác định tất cả các trường hợp có thể xảy ra, bao gồm các trường hợp biên, điều kiện lỗi và tình huống thành công.
• Không đi sâu vào chi tiết triển khai ở giai đoạn này — chỉ tập trung vào hành vi mong đợi.

2. Viết kiểm thử (Giai đoạn thất bại)

• Viết một kiểm thử đơn vị cho tính năng mới.
• Vì chưa có phần triển khai, kiểm thử sẽ thất bại.
• Điều này đảm bảo rằng bạn đang thực sự kiểm thử hành vi mong đợi, thay vì chỉ chạy một hàm bất kỳ.

3. Viết mã để đạt kiểm thử (Giai đoạn thành công)

• Viết vừa đủ mã để làm cho kiểm thử vượt qua.
• Tránh làm quá mức cần thiết — chỉ tập trung vào đáp ứng yêu cầu của bài kiểm thử.

4. Tái cấu trúc mã (Refactor – Cải thiện chất lượng mã)

• Sau khi kiểm thử thành công, tối ưu hóa mã để cải thiện cấu trúc, khả năng đọc và bảo trì.
• Đảm bảo rằng tất cả các kiểm thử vẫn chạy đúng sau khi refactor.

5. Lặp lại quy trình

• Tiếp tục quy trình này cho từng tính năng hoặc lỗi mới để đảm bảo phần mềm phát triển liên tục và có cấu trúc tốt.
• Phương pháp tiếp cận theo vòng lặp này giúp lập trình viên tập trung vào yêu cầu, tránh sự phức tạp không cần thiết và tạo ra mã dễ bảo trì hơn.

Khi nào nên sử dụng TDD?

1. Khi phát triển tính năng mới

• Viết kiểm thử trước giúp xác định rõ hành vi mong đợi của tính năng.
• Ví dụ, nếu bạn phát triển một tính năng đếm số lượng loại tiền tệ được hỗ trợ trong một hệ thống trao đổi, bạn có thể viết kiểm thử để đảm bảo rằng số lượng hiển thị đúng trước khi viết logic xử lý.

2. Khi sửa lỗi

• Nếu một lỗi được phát hiện trong sản phẩm, viết kiểm thử để tái hiện lỗi đó giúp đảm bảo rằng lỗi được sửa đúng và không tái diễn trong tương lai.
• Ví dụ, nếu tính năng trao đổi tiền tệ chỉ trả về một quốc gia cho USD thay vì nhiều quốc gia, việc viết kiểm thử trước sẽ giúp xác minh rằng lỗi đã được sửa.

Các best pratice trong TDD

✅ Viết kiểm thử nhỏ, độc lập: Mỗi kiểm thử nên kiểm tra một chức năng cụ thể để giúp mã dễ đọc và dễ bảo trì.

✅ Bắt đầu với trường hợp đơn giản: Viết kiểm thử cho tình huống đơn giản trước, sau đó mới mở rộng sang các trường hợp phức tạp hơn.

✅ Xem xét các trường hợp biên: Kiểm thử với đầu vào bất thường hoặc ở giới hạn để phát hiện lỗi tiềm ẩn.

✅ Tái cấu trúc mã thường xuyên: Cải thiện chất lượng mã sau khi kiểm thử thành công mà không thay đổi hành vi của nó.

✅ Luôn tuân thủ quy trình "Red-Green-Refactor":

• Viết kiểm thử thất bại (Red)
• Viết mã để kiểm thử thành công (Green)
• Tối ưu hóa mã mà vẫn giữ kết quả đúng (Refactor)

✅ Đảm bảo độ bao phủ kiểm thử cao: Kết hợp kiểm thử đơn vị, kiểm thử tích hợp và kiểm thử chấp nhận để đảm bảo độ tin cậy cho mã nguồn.

✅ Sử dụng lỗi kiểm thử như một cơ chế phản hồi: Nếu kiểm thử thất bại, hãy xem đó là tín hiệu để cải thiện mã của bạn.

Lợi ích của TDD

✔️ Hiểu rõ yêu cầu ngay từ đầu: TDD khuyến khích lập trình viên làm rõ yêu cầu trước khi viết mã.

✔️ Dễ bảo trì: Mã có kiểm thử sẽ dễ chỉnh sửa và mở rộng hơn.

✔️ Giảm thời gian gỡ lỗi: Lỗi được phát hiện sớm, giúp giảm chi phí sửa lỗi về sau.

✔️ Tăng năng suất: Lập trình viên làm việc với sự tự tin hơn vì mã luôn được kiểm tra liên tục.

✔️ Bao phủ kiểm thử tốt hơn: TDD tự nhiên dẫn đến phạm vi kiểm thử rộng hơn so với mô hình phát triển truyền thống.

Kết luận

Phát triển phần mềm hướng kiểm thử (TDD) có thể yêu cầu thay đổi tư duy, nhưng nó mang lại mã nguồn ổn định, dễ bảo trì và ít lỗi hơn.

Bằng cách tuân theo vòng lặp Red-Green-Refactor và áp dụng các thực hành tốt nhất, nhóm phát triển có thể cải tiến liên tục và xây dựng phần mềm chất lượng cao.

Nếu bạn mới bắt đầu với TDD, hãy thử áp dụng vào một tính năng nhỏ, viết kiểm thử trước khi viết mã, và lặp lại quy trình.

Theo thời gian, TDD sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong quy trình phát triển của bạn!