近年來,我看到了嵌入式開發(fā)人員在使用單元測試和測試驅(qū)動開發(fā)(TDD)方面的興趣顯著提高。測試驅(qū)動開發(fā)有可能降低時間到市場和成本,同時提高整體產(chǎn)品質(zhì)量。使用TDD的開發(fā)人員通常編寫測試,使其失敗,然后只編寫生產(chǎn)代碼使測試通過。失敗的測試驅(qū)動代碼開發(fā)。

嵌入式開發(fā)人員通常在應(yīng)用程序級別上采用TDS。單元測試用于驅(qū)動特性開發(fā)和構(gòu)建可以用于回歸測試的測試,以確保沒有問題。你有沒有想過為什么我們把TDD限制在單元測試上?為什么團隊不從系統(tǒng)層面開始他們的TDD之旅?

我懷疑原因是嵌入式開發(fā)人員通常從硬件上思考。它們從驅(qū)動程序、中間件和應(yīng)用程序代碼開始。在那一點上,他們編寫所有的系統(tǒng)測試(是的,我經(jīng)?？吹郊蓽y試被完全跳過!)。現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)有一個復(fù)雜的層次,需要從上到下的思考,從應(yīng)用到硬件。人們常說,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供了價值,而不是收集數(shù)據(jù)的硬件。如果是這樣的話,我會認(rèn)為我們在嵌入式系統(tǒng)中對TDD的方法是有缺陷的。這是自下而上的,不是自上而下的!

如果你想開發(fā)一個能夠利用現(xiàn)代技術(shù)如敏捷、開發(fā)等的產(chǎn)品,你可以考慮采用一個系統(tǒng)級的TDD方法。從最關(guān)鍵的用戶特性入手,編寫系統(tǒng)測試,使其失敗,然后編寫代碼,使系統(tǒng)級測試通過。在這個過程中,您將編寫需要單元和集成測試的組件。您編寫的系統(tǒng)級測試將記錄您的需求,并編寫到能夠驅(qū)動開發(fā),并可用于系統(tǒng)級回歸測試。

系統(tǒng)級TDD可能對您沒有吸引力,但如果是,這里有三個提示可以考慮啟動。

提示1-擁抱模擬和仿真

在系統(tǒng)級TDD流程之后,嵌入式開發(fā)人員可以接受模擬和仿真。在大多數(shù)嵌入式的情況下,軟件團隊在項目啟動時無法訪問硬件;如果是,項目已經(jīng)落后于計劃了。因此,開發(fā)人員可以通過使用模擬器、模擬器或主機環(huán)境編寫滿足所需行為的系統(tǒng)級測試和應(yīng)用程序代碼來擁抱TDD。

模擬器可以幫助開發(fā)人員證明應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯是正確的,即使它還沒有與硬件掛鉤。這有幾個好處:

· 系統(tǒng)級測試可以在硬件可用之前編寫并執(zhí)行

· 用戶可以與模擬器進行互動,以確保系統(tǒng)能更早地滿足他們的需求。

· 該應(yīng)用程序可以開發(fā)、測試和證明獨立于硬件

模擬可以為開發(fā)人員提供一個靈活的架構(gòu),使應(yīng)用程序能夠在具有不同組件的多個環(huán)境中執(zhí)行。一般而言,你會發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)生的軟件和體系結(jié)構(gòu)更具有可伸縮性、靈活性和更高的質(zhì)量。在某些情況下,我甚至將較低的硬件級別與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議聯(lián)系起來,然后通過這些協(xié)議來驅(qū)動Guis來可視化系統(tǒng)正在做什么。如果使用得當(dāng),具有系統(tǒng)級TDD的模擬可以成為嵌入式產(chǎn)品團隊的有力工具。

提示2-使用自動測試框架

有很多很棒的測試工具,開發(fā)人員可以用來編寫嵌入式軟件的單元測試。然而,在系統(tǒng)層面,開發(fā)人員必須超越其單元測試工具,轉(zhuǎn)向自動化測試框架。

自動化測試框架是一套工具,它提供了創(chuàng)建、執(zhí)行和管理自動化測試的結(jié)構(gòu)化方法。該框架可包括編寫和一致進行測試的指南、標(biāo)準(zhǔn)和程序。此外,開發(fā)人員通?？梢允褂眠@個框架來開發(fā)報告和收集測試覆蓋度指標(biāo)。

有幾個系統(tǒng)級自動測試框架,您可以考慮。例如,CMAR構(gòu)建系統(tǒng)包括CTET,允許團隊運行系統(tǒng)級測試,包括測試發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行和測試結(jié)果報告。近三分之二的軟件行業(yè)已經(jīng)在使用C制造,這使它成為一個令人興奮的選擇。另一個選擇是PYTET,這是一個基于金字塔的測試框架。

存在其他自動化測試框架,但您必須評估和選擇最適合您的開發(fā)需求的框架。例如,您可以使用自動測試框架編寫測試用例、收集遙測、強制故障條件等。

提示#3-您仍然可以使用TDD周期

在他的書中,肯特·貝克以例子為例,將TDD周期定義如下:

· 再加一個測試

· 做完所有的測試

· 改變一下

· 做測試并成功

· 還原器刪除重復(fù)

這個過程可以在一個帶有一點警告的系統(tǒng)級別上使用;一個系統(tǒng)級別的測試可能會產(chǎn)生一系列的單元和集成測試。TDD背后的想法是,您正在進行小的增量測試,以構(gòu)建您的軟件。在系統(tǒng)層面,像發(fā)送命令和接收響應(yīng)這樣的小測試可能需要大量的底層基礎(chǔ)設(shè)施。然而,開發(fā)人員仍然可以從小規(guī)模的測試開始,并"在被迫做之前將其偽造"。當(dāng)它被強迫,即。開發(fā)人員將使用單元測試來創(chuàng)建支持應(yīng)用程序模塊和集成測試來測試這些模塊。

一開始,系統(tǒng)級的TDD可能會感到有點尷尬,因為你從高水平開始,向下工作到最低水平的硬件。實際上,這是很尷尬的,因為你有可能在不同的測試工具和工具之間切換,以成功完成測試。然而,這種方法可以幫助您專注于首先實現(xiàn)客戶和產(chǎn)品最關(guān)鍵的特性。為了使系統(tǒng)級測試通過,您可以使用仿真和模擬,這將幫助您更快地推進應(yīng)用程序,即使在沒有硬件的情況下。

結(jié)論

測試驅(qū)動開發(fā)徹底改變了我編寫嵌入式軟件的方式。TDD幫助提高了軟件質(zhì)量,并幫助我更快地編寫代碼。在系統(tǒng)級別應(yīng)用TDD可以在系統(tǒng)級別上提供同樣多的價值(如果不是更多的話)。系統(tǒng)級測試可以根據(jù)用戶的基本特性記錄需求和驅(qū)動軟件開發(fā)。通常,嵌入式開發(fā)人員首先關(guān)注的是他們最感興趣的軟件部件。這些可能是也可能不是在關(guān)鍵路徑上,也可能是價值的一部分。

當(dāng)一個新項目開始時,編寫Gpio驅(qū)動程序是否是用戶或客戶最需要的增值產(chǎn)品?我想沒有。系統(tǒng)級別的TDD可以幫助團隊根據(jù)客戶需求和交互設(shè)定優(yōu)先級。此外,系統(tǒng)級測試可以從一開始就集成到CI/CD管道中,確保新代碼不會破壞用戶正在與之交互的內(nèi)容。一個系統(tǒng)級的TDD方法還可以幫助嵌入式開發(fā)人員思考自上而下的問題,并利用模擬和仿真來代替依賴硬件。

我希望這篇文章對你關(guān)于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一些想法提出了質(zhì)疑。我們已經(jīng)研究了一些將TDD提升到下一個層次的想法。因此,好好想想,想象一下,一個系統(tǒng)級的TDD方法可以為您和您的客戶做什么。