Testes Unitários: o que são e como utilizá-los corretamente

No mundo do desenvolvimento de software, os testes unitários surgem como peças-chave para garantir que todas as aplicações sejam robustas e confiáveis. Em um cenário onde cada linha de código é extremamente importante, os testes unitários vão além de simples verificação de funcionalidade, atuando como um escudo contra bugs inesperados. Eles asseguram que cada parte do sistema faça seu trabalho da forma mais precisa e consistente possível.

Neste texto, vamos abordar o que são testes unitários, por que testar, os benefícios, aplicações e muito mais.  Confira abaixo!

Para entender o conceito de teste unitário, primeiro você precisa conhecer a definição de unidades. Qualquer programa consiste em unidades ou módulos – blocos e funções separadas. Um botão para adicionar um item ao carrinho, uma fórmula de cálculo de custos, um script para gerar um cartão de produto - todos esses são módulos separados.

Quando estamos construindo um programa ou aplicativo, usamos módulos que interagem entre si para permitir que o sistema funcione. Para garantir que cada módulo esteja correto, realizamos testes unitários. Isso significa testar não o programa inteiro, mas cada módulo separadamente. Um exemplo de teste unitário, seria verificar se uma função que calcula o custo total de um pedido está funcionando corretamente.

Os testes unitários são feitos logo após escrevermos o código. Isso porque, se esperarmos até o final do projeto, não poderemos testar coisas específicas, como um botão, sem sermos afetados por outros módulos. 

Em linhas gerais, o código de teste de unidade segue os seguintes passos abaixo:

1. O desenvolvedor escreve o código para uma função específica - uma unidade.

2. Ele verifica se a função está isolada, ou seja, não totalmente integrada a outras funções. Se estiver integrada, ele ajusta o código para então separá-la.

3. Se uma função depende de interações com outros módulos, o desenvolvedor cria mocks - stubs que simulam esses módulos e a interação com eles. Isso envolve transmitir dados aos quais a unidade em teste deve responder.

4. Em seguida, o desenvolvedor escreve testes e corrige eventuais bugs.

5. Ele executa um teste unitário no modo de cobertura para garantir que todas as linhas da função estejam cobertas, ou seja, testadas.

6. Como resultado, após algumas interações, o desenvolvedor faz a validação e obtém um código bem testado.

No entanto, há uma outra abordagem chamada desenvolvimento orientado a testes. Nessa abordagem, os desenvolvedores recebem uma task - tarefa e começam a escrever testes com base nos princípios do teste unitário. Eles testam unidades individuais imediatamente após escrever o código e desenvolvem o código para esses testes, tentando evitar erros previstos.

Existem ferramentas específicas para realizar testes unitários. Por exemplo, se você está programando em JavaScript, pode usar uma biblioteca chamada Jest. Essa biblioteca permite criar stubs rapidamente, inclui ferramentas para verificar a cobertura do código e possibilita a execução de testes em diferentes modos, incluindo multithread

Outras linguagens de programação também possuem suas próprias ferramentas para criação de testes unitários e validação - JUnit, Mockk, robolectric, pacote unittes para Python .

Principais pontos sobre os testes de unidade

• Unidade, ou testes de unidade, testam blocos e funções individuais de código escrito.

• Os testes de unidade são necessários para testar rapidamente um trecho de código escrito e entender imediatamente onde está exatamente o erro/bug.

• Os testes unitários são mais baratos e rápidos que outros e fáceis de automatizar.

• Para que um teste de unidade funcione, a unidade que está sendo testada deve inicialmente ser isolada de outro código. Se alguma dependência for necessária, ela será imitada com stubs - mocks.

O principal motivo para escrever testes de unidades é avaliar módulos individualmente. Como cada módulo é desenvolvido separadamente, ele pode ser testado de forma independente, sem depender de outros. O processo é simples: o programador escreve um módulo, testa-o e, em seguida, continua o desenvolvimento para a comunicação com outros módulos e realizar outros testes.

Se você pular a etapa de teste de unidade, na próxima vez será difícil identificar a causa exata de um erro: se foi um dos módulos ou uma integração configurada incorretamente entre eles. Isso resultará em muito tempo desperdiçado, já que você terá que investigar e testar unidades individuais.

Vamos usar a analogia de um carro para ilustrar. As "unidades" do carro são o motor, o tanque de abastecimento de gasolina e a ignição. Ao verificar cada uma delas individualmente, antes mesmo da montagem, é possível identificar falhas e corrigi-las. Por outro lado, se você montar o carro sem testar as unidades, ele pode não funcionar corretamente, exigindo que você desmonte tudo e verifique cada exato detalhe. 

Existem diferentes tipos de testes, como os de integração, que verificam a interação entre diversas unidades, como os botões "Comprar produto" e os carrinhos de compras. Também temos os testes de ponta a ponta, que avaliam o funcionamento de um grande número de unidades juntas, podendo ser a aplicação inteira ou cenários específicos, como pesquisar um produto, colocá-lo no carrinho, fazer o pedido e efetuar o pagamento.

Comparados a outros tipos de testes, os testes unitários oferecem as seguintes características:

• Podem ser realizados imediatamente após escrever o código. O programador escreve um módulo específico e o testa imediatamente, sem precisar esperar pela conclusão de outros módulos ou integrações.

• São mais rápidos, cobrindo apenas funções pequenas. Geralmente, um teste de unidade leva apenas alguns milissegundos.

• Não requerem uma infraestrutura complexa, porque a sua implementação não exige muitos recursos computacionais.

• Devido à sua simplicidade e rapidez, os testes unitários são mais acessíveis.

• É possível testar diferentes unidades simultaneamente.

• Fácil automação, porque esses testes não simulam o cenário do usuário, apenas verificam como o código reage a ações e dados específicos.

• Permite calcular facilmente a porcentagem do código coberta pelos testes.

Na pirâmide de testes, os testes unitários ocupam a base, sendo fundamentais para economizar tempo e esforço. Em um cenário ideal, poderíamos depender principalmente dos testes unitários, verificando todas as unidades do projeto, já que a integração entre elas tende a funcionar corretamente.

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