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關於看待 TDD 的視角

隨手記下常見對於 TDD 的誤解,以及 TDD 的用途,哪些問題可以用 TDD 來幫忙解決與改善

從學員練習影片觀察到一個關於 TDD 的有趣現象

我在一個週末 review 極速開發 學員的課後練習作業時,雖說重點是放在極速開發要學習的技巧與刻意練習的模型,但開發的方式、順序也是刻意安排成類似 TDD 的進行方式,來讓生產力最大化(TDD 本來就是幫助開發的,不是幫助測試的)

我從 review 2 位第一次上我極速開發課程的學員練習影片(代表他們沒上過 單元測試TDD與持續重構),雖然他們是照著示範影片、上課教學用 TDD 在寫整個 tennis 的過程,但從他們執行測試的時間點就可以發現:「他是用測試來驗證 production code 的正確性」,因為即使他先寫了測試,也不先執行,沒有看到紅燈,每次都等到 production code 寫完了,應該要綠燈時,才執行測試。

而其他上過 TDD 課的同學 ,或是上過單元測試的同學,知道測試是用來描述情境,如果現在「加入的這個情境是新的需求或需求異動,代表目前 production code 還不支援這個情境,執行測試所跑出的紅燈,就是 production code 稍後需要完成的目標

關於 TDD 常見的誤解

test-frist 從來都只是 TDD 其中一個小小的衍生產物,而不是全貌。

TDD, 測試驅動開發 從來都是一種開發方法,而不是測試方法。

總有些人老愛把 TDD 拿來跟測試相提並論,就總是喜歡把 test-first 當作靶子打,覺得違反人性跟直覺,覺得先寫測試在很多情況下是浪費時間或是不 work,可能拿來跟一堆測試的方法論相提並論,或總是只拿回歸測試的效益來當作 TDD 的整體。抑或是陷入 isolation unit test 與 integration test (其實就是非 isolation 等級、有實際依賴的自動測試)之爭。

TDD 事實上可以不是單元測試等級的。

要比較正確看待 TDD 的角度,首先要知道它是幫助開發的、它是一種開發方式(當然不是唯一一種,甚至也不會是最好的一種,因為根本沒有最好,只有剛好)

接著要了解 TDD 可能用 IPO 模型還比較貼切,input-process-output,在你開發任何功能之前,你總要先想過這件事。而先想這件事,才是 TDD 的最基本精神。

接著是怎麼把你想好的東西,變成可執行的 spec,我們只是用測試程式來「描述」你腦袋中的「IPO模型」,把 process 的過程當作一個黑箱子。

而這個 IPO 模型再結合成「使用情境」,就會帶來「高易用性 API 的好處」,只有在一開始就先想好怎麼給別人用,最後才會好用。所謂的一開始想好,指的不是預先設計一堆 class,而是 input/output 想清楚期待(一般會結合實例化需求,搭配 Given/When/Then 的 gherkin style 來把前置條件、資料、前提想好,當發生什麼事,應該是怎樣的結果),然後描述它。在紅燈定義清楚目標,綠燈完成 input/output 關係且沒弄壞前面的所有情境後,來針對 process 進行重構(事實上 Kent Beck 的 TDD by Example 更多是用 refactor 來完成 process。)

所謂的 output 不一定只有回傳值,包含外部依賴狀態、資料的改變,甚至顆粒度小一點,針對物件導向設計的話,物件內部狀態的改變也算。

只是針對物件內部狀態改變,驗證點要嘛是拿得到內部狀態,要嘛就是要驗證物件哪個行為會因這個內部狀態而有所不同。

戰 TDD 之前的前置準備

要戰 TDD,是不是至少要把 Kent Beck 的《TDD by Examples》 看完?

要戰 TDD,請不要拿它跟測試方法論來比,那只是一下就被人看破手腳。因為它是個開發方法論

要戰 TDD,請不要把它的好處只限縮在跟回歸測試、自動測試的比較,因為那只是它的衍生好處,當你試過在白海報紙上 TDD 就懂,TDD 是在釐清你的思緒的同時,又可以以終為始,確保你在 production code 的每一個動作都是為了滿足某個期待的情境。

要戰 TDD,請不要去把 單元測試、整合測試捲進來,那是測試的顆粒度,那是測試的分類,TDD 從來都不是只能限於單元測試

要戰 TDD,請不要在那邊戰他是 bottom-up ,是直接從程式/class 的角度出發,事實上 TDD 既不是 bottom-up, 也不是 top-down, (書裡面就有講這件事咩),實務上的 TDD 結合倫敦派(GOOS)跟芝加哥派(Classic TDD),會更像 Outside-In 的進行方式,先定義好驗收情境,接著從最外部(也就是使用者看得到的部份)一路把依賴往另一邊的系統邊界推,直到推到系統以外的依賴資源(persistence 或 external API/service)

Kent Beck 為《ATDD by Example》一書寫的序最後的一段話。

「就像我曾說過的,TDD 的一個缺點是,它可能會退化為一種用來滿足開發人員需求的編程技能。某些開發人員從更廣泛的角度來看待TDD,輕易在他們測試的不同抽象級別間跳躍。然而在ATDD中不存在歧義,這是一種加強與非編程人員溝通的技術。我們之間良好的協作關係,以及作為這種關係基礎的溝通,能夠使軟件開發更有效率。採用ATDD是向著溝通更清晰這個目標邁進的重要一步,而此書是一本全面又平易近人的入門讀物。」

要戰 TDD,請不要只關注在 test-frist,因為他只是用 test 來幫助你 think-first,不要邊寫邊想。然後不要過份依賴或相信你腦袋的能力,把你想好的東西具體化出來,最好可以被直接執行,最好除了你以外每個人執行出來的結果都會一樣(不管是對的,還是錯的)

要戰 TDD, 請不要把論點放在見樹不見林,如果你有看 TDD by Example 的 Part 1, Part 2 那兩個加起來共 24 個章節,就知道一開始就得把當下想到的全貌紀錄在一個「紙本」的 backlog (所謂的紙本,只是要講這並不依賴於任何工具)

而這個需求輪廓的全貌,會隨著你逐漸完成一部分一部分的情境,設計逐漸浮現後,而隨時跟著增減調整。

但不代表 TDD 就是先想到一個測試案例,就直接先幹下去了,那根本是亂搞。

以上這些,都還不是在列 TDD 的好處,而是針對那些從來沒搞懂 TDD 但又愛戰 TDD 的人一點提醒,你戰的很可能是「你誤解的 TDD」。

TDD 還有哪些用途跟好處

TDD 還有許多實務上的用途,列上我在譯者序中的一小段:

測試驅動開發(Test-Driven Development, TDD)!

一種以測試為開發輔助、以測試來描述需求情境、以測試來當作目標、以測試來表達期望、以測試來驗證疑問、以測試來實驗學習、以測試來溝通協作、以測試來協助設計高易用性 API 的「開發方法」。

如果你想正確地使用 TDD 來幫助你在實務上產生許多的價值,帶來許多的好處,尤其是需求釐清、持續重構、小步快跑的部份,最好理解、最有效果的培訓課就在:

  1. Classic TDD by Example: 這是一門無限次、不限時、可重複觀看(事實上培訓內容中的題目,你至少要重練 5~6 次以上,才能對每一個設計決策的分支點做嘗試與學習)的影音培訓內容,重點放在從需求釐清開始,一直到實際 TDD (真正實作的部份,核心都在重構,設計是重構來的)來完成最簡潔、好懂、好擴充的產品設計
  2. TDD與持續重構:這門課則是用2天的時間來模擬演練,當團隊碰到一個真實的需求時,會面臨到哪些問題、該怎麼進行,為什麼會寫出一堆不可測試、糟糕設計、充滿 code smell 的程式碼,而該怎麼基於前人這堆技術債的 legacy code 來重構(我們會一起 code review 各小組在現場完成的 test code 與 production code,有哪些 code smell,並從中挑選髒的最具代表性的程式碼,來 live 重構給各位看,面對再髒的 legacy code,該怎麼著手重構,該怎麼用 TDD 來解決我們碰到的問題)

最後我想講一段話:

TDD 從來都不該被導入到團隊中,但它是一種很好的自我鍛鍊與學習的方式,也是一種能用很低的成本來帶來很多好處的開發方法(見下方註腳)。

然而它也不是適用所有的情況,但它可以讓『完美』變成一個動詞,而非不變的形容詞。

所謂的TDD不該被「導入」團隊,是指實務上 TDD 不該是種規範或目標,團隊或主管該關注的是結果。

當結果不如預期,碰到哪些問題,可不可以用什麼方式來改善或解決。(這時才會去看 TDD 有沒機會可以改善問題)

如果有人可以不用 TDD 寫得又快又好,同時成本比 TDD 低、時間用得比 TDD 少,還能滿足在該 context 的所有期待,那傻子才用TDD,當然用最合適的那種做法。前提是,你已經有能力把正確的 TDD 放入解決方案之一,否則它從來就不在選項中。

附上 Kent Beck 在 DHH 靠腰:《TDD is Dead》 之後寫的一篇反串文:《RIP TDD》

我把幾年前 RIP TDD 中摘要的要點做了簡單的翻譯,通常也是 TDD 可以幫助你解決的問題。

  • Over-engineering (過度設計)
  • API feedback (改善API的設計與可用性)
  • Logic errors (想的跟寫的不一樣,寫的跟需求不一樣)
  • Documentation (寫跟維護文件是痛苦的)
  • Feeling overwhelmed (找不到切入點)
  • Separate interface from implementation thinking (抽象設計)
  • Agreement (確保已修正問題的證據)
  • Anxiety (改東壞西的擔心受怕)

很久沒對 TDD 發表這種長篇大論了,因為不理解、不想理解、不同角度理解的人居多,能真的到各自的塔上用不同角度來看原義,以及實務上用它來幫助解決的問題有哪些的人,真的太少。

大部分人只想針對這個詞彙來攻訐以博得流量跟吸引目光,而不是想著「我可以用它來幫助我什麼」

問題跟需求是中性的,解決問題跟滿足需求的手段與方式有千萬種,不會只有一種,也不會有所謂的對錯,多點角度去了解不同的方法、方式,然後融會貫通,發揮綜效,在實務上用最少的成本與風險來產生最大的價值,這才是真正的目標。

導入敏捷不該是目標,導入 TDD 也不該是目標,目標永遠都是在實務上產生價值、解決問題、滿足需求。

TDD 從來都不需要團隊或主管同意,事實上你平時在開發時,可能就有用到 TDD 最一開始起步的概念:

  • 你總是該先想,才動手吧?
  • 你總該了解需求,才能寫程式吧?
  • 你總該知道寫完程式碼,該怎麼驗證有沒有錯誤、有沒有符合需求吧?

TDD 只是以測試程式來驅動這件事發生而已,也測試案例來描述使用情境,用這些驗收情境來定義、捕捉、描繪出需求的輪廓。

※ 本文來自於我原本發表在 Facebook 粉絲頁的一則貼文,順手整理到 blog 上,以便大家更容易閱讀與參考

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