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

嵌入式開發(fā)人員通常在應(yīng)用程序級(jí)別上采用TDS。單元測(cè)試用于驅(qū)動(dòng)特性開發(fā)和構(gòu)建可以用于回歸測(cè)試的測(cè)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(cè)試上?為什么團(tuán)隊(duì)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(dòng)程序、中間件和應(yīng)用程序代碼開始。在那一點(diǎn)上,他們編寫所有的系統(tǒng)測(cè)試(是的,我經(jīng)常看到集成測(cè)試被完全跳過!)?，F(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)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(jià)值,而不是收集數(shù)據(jù)的硬件。如果是這樣的話,我會(huì)認(rèn)為我們?cè)谇度胧较到y(tǒng)中對(duì)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(gè)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(gè)系統(tǒng)級(jí)的TDD方法。從最關(guān)鍵的用戶特性入手,編寫系統(tǒng)測(cè)試,使其失敗,然后編寫代碼,使系統(tǒng)級(jí)測(cè)試通過。在這個(gè)過程中,您將編寫需要單元和集成測(cè)試的組件。您編寫的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試將記錄您的需求,并編寫到能夠驅(qū)動(dòng)開發(fā),并可用于系統(tǒng)級(jí)回歸測(cè)試。

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

提示1-擁抱模擬和仿真

在系統(tǒng)級(jí)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(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)無法訪問硬件;如果是,項(xiàng)目已經(jīng)落后于計(jì)劃了。因此,開發(fā)人員可以通過使用模擬器、模擬器或主機(jī)環(huán)境編寫滿足所需行為的系統(tǒng)級(jí)測(cè)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(gè)好處:

· 系統(tǒng)級(jí)測(cè)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(jìn)行互動(dòng),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(cè)試和證明獨(dú)立于硬件

模擬可以為開發(fā)人員提供一個(gè)靈活的架構(gòu),使應(yīng)用程序能夠在具有不同組件的多個(gè)環(huán)境中執(zhí)行。一般而言,你會(huì)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(jí)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(dòng)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(jí)TDD的模擬可以成為嵌入式產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)的有力工具。

提示2-使用自動(dòng)測(cè)試框架

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

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

有幾個(gè)系統(tǒng)級(jí)自動(dòng)測(cè)試框架,您可以考慮。例如,CMAR構(gòu)建系統(tǒng)包括CTET,允許團(tuán)隊(duì)運(yùn)行系統(tǒng)級(jí)測(cè)試,包括測(cè)試發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行和測(cè)試結(jié)果報(bào)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(gè)令人興奮的選擇。另一個(gè)選擇是PYTET,這是一個(gè)基于金字塔的測(cè)試框架。

存在其他自動(dòng)化測(cè)試框架,但您必須評(píng)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(dòng)測(cè)試框架編寫測(cè)試用例、收集遙測(cè)、強(qiáng)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(gè)測(cè)試

· 做完所有的測(cè)試

· 改變一下

· 做測(cè)試并成功

· 還原器刪除重復(fù)

這個(gè)過程可以在一個(gè)帶有一點(diǎn)警告的系統(tǒng)級(jí)別上使用;一個(gè)系統(tǒng)級(jí)別的測(cè)試可能會(huì)產(chǎn)生一系列的單元和集成測(cè)試。TDD背后的想法是,您正在進(jìn)行小的增量測(cè)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(cè)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(cè)試開始,并"在被迫做之前將其偽造"。當(dāng)它被強(qiáng)迫,即。開發(fā)人員將使用單元測(cè)試來創(chuàng)建支持應(yīng)用程序模塊和集成測(cè)試來測(cè)試這些模塊。

一開始,系統(tǒng)級(jí)的TDD可能會(huì)感到有點(diǎn)尷尬,因?yàn)槟銖母咚介_始,向下工作到最低水平的硬件。實(shí)際上,這是很尷尬的,因?yàn)槟阌锌赡茉诓煌臏y(cè)試工具和工具之間切換,以成功完成測(cè)試。然而,這種方法可以幫助您專注于首先實(shí)現(xiàn)客戶和產(chǎn)品最關(guān)鍵的特性。為了使系統(tǒng)級(jí)測(cè)試通過,您可以使用仿真和模擬,這將幫助您更快地推進(jìn)應(yīng)用程序,即使在沒有硬件的情況下。

結(jié)論

測(cè)試驅(qū)動(dòng)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(jí)別應(yīng)用TDD可以在系統(tǒng)級(jí)別上提供同樣多的價(jià)值(如果不是更多的話)。系統(tǒng)級(jí)測(cè)試可以根據(jù)用戶的基本特性記錄需求和驅(qū)動(dòng)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(jià)值的一部分。

當(dāng)一個(gè)新項(xiàng)目開始時(shí),編寫Gpio驅(qū)動(dòng)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(jí)別的TDD可以幫助團(tuán)隊(duì)根據(jù)客戶需求和交互設(shè)定優(yōu)先級(jí)。此外,系統(tǒng)級(jí)測(cè)試可以從一開始就集成到CI/CD管道中,確保新代碼不會(huì)破壞用戶正在與之交互的內(nèi)容。一個(gè)系統(tǒng)級(jí)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(duì)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(gè)層次的想法。因此,好好想想,想象一下,一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的TDD方法可以為您和您的客戶做什么。