《XNA高级编程：Xbox 360和Windows》3-4

3.4 XNA 中的单元测试

     在进一步学习辅助类之前，本节先来简单地讨论一下单元测试。上一章您已经学习了静态单元测试（static unit test），静态单元测试非常适用于快速检测输出结果、测试物理特性和控制器以及快速构建游戏。但是辅助类和组件不需要用户输入，这就要求您自己来处理它们。这是没有意义的，因为单元测试主要是为了改进应用程序的可维护性，并确保尽可能少地出现错误。例如，可以使用下面的代码来测试Log类是否可以工作：

FileHelper.DeleteFile(Log.LogFilename);
Log.Write("New log entry");

提示：这段代码只能在Log类内部执行，因为Log.LogFilename是私有的。

     现在，您可以查看一下应用程序的目录中是否有日志文件，并且其中包含“New log entry”信息。不过，自己反反复复地检查文件内容是很麻烦的。不要把所有错误信息都记录下来，您只需记录下不是特别重要的警告信息（比如用户没有连接到Internet），而对于严重的错误要抛出异常（比如找不到texture，shader不可用等等）。当问题变得越来越多，测试变得更加复杂并且需要漫长的检测过程，尤其应当这么做。您可以用单元测试来进行错误检测，这样就不用亲自去做了，也可以让它们自动地被执行，而不是像使用静态单元测试要亲自从Program类中去调用。

NUnit和TestDriven.Net

     要达到上述目的您可以使用流行的NUnit Framework，可以在这里下载：http://www.nunit.org 。

     另外，如果您使用的是Visual Studio 2005 Professional或更高版本，也可以使用TestDrive.Net，可以从http://www.testdriven.net 得到。它支持很多非常好的特性，直接使用热键和弹出菜单就可以进行测试，非常简单。VC# Express和XNA Studio Express不支持TestDriven.Net（一年前倒是支持的，但由于Microsoft希望开发者使用Professional版本，所以Express版本就不再支持这个插件）。关于在Visual Studio 2005中如何使用XNA可以参见第一章的相关内容，可以在XNA Studio Express中使用一个临时项目来处理内容素材，因为在Visual Studio 2005中不支持。

     不管安装哪个版本，只要把动态库NUnit.Framework.dll添加到项目中就可以了（右键单击项目添加一个新的引用，在打开的窗口中第一个标签页显示的是全局程序集缓存——Global Assembly Cache，如果这里找不到NUnit.Framework.dll，可以切换到“浏览”标签页定位到NUnit的安装目录中找到它）。现在您可以添加下面的指令：

#if DEBUG
using NUnit.Framework;
#endif

我通常把这段代码放在using指令区域的顶部，而且它之所以只在调试模式下使用，是因为只有在调式模式下才会使用单元测试，对于最终发布的游戏您也不想要这些额外的NUnit.Framework.dll和所有的测试代码，因为游戏不需要这些。

     作为一个例子，您可以看看StringHelper类中使用的第一个单元测试，它主要检测IsInList方法是否按预期工作：

[TestFixture]
public class StringHelperTests
{
    /// <summary>
    /// Test IsInList
    /// </summary>
    [Test]
    public void TestIsInList()
    {
        Assert.IsTrue(IsInList("whats",
            new string[] { "hi", "whats", "up?" }, false));
        Assert.IsFalse(IsInList("no way",
            new string[] { "omg", "no no", "there is no way!" }, false));
    } // TestIsInList()
…

其中Assert是NUnit框架中的一个辅助类，它包含一些检查返回值是否正确的方法。如果返回值不正确，就会抛出一个异常，您可以立即看到是哪行出了错。例如上述代码中，Assert.IsTrue检查IsInList方法的返回值是否是true，如果是false，就抛出一个异常。其中第一个测试的字符串数组中包含了字符串“whats”，返回值就是true，那么这个测试就通过了。第二个测试是否存在“no way”，而字符串数组中没有，那么返回值就是false。请注意：虽然“there is no way!”中包含了“no way”，但此处测试的不是Contains方法（虽然StringHelper类中的确存在这个方法）。只有当字符串列表中完整包含一个字符串的时候，IsInList方法才返回true。

开始单元测试

     您可以使用TestDriven.Net运行测试，单击鼠标右键并选择“Run Test”（如图3-6所示），如果您没有或者无法使用TestDriven.Net，也可以使用NUnit程序。您也可以在TestDriven.Net中使用相同的方式来做静态单元测试，但NUnit GUI不支持静态单元测试。所以，我在Program.cs（或者是后面项目中使用的UnitTesting.cs类）中添加单元测试来支持所有用户和XNA Studio Express。TestDriven.Net可以用来进行动态和静态单元测试，但2.0 版本之后您必须把[Test]特性从静态单元测试中去掉，否则无法正常工作（本书中的静态单元测试都没有使用[Test]特性）。

如图3-6

     此时运行测试不会产生任何错误，但如果把“whats”改成“whats up”，第一个Assert测试就会失败，并得到下面的结果：

TestCase 'M:XnaBreakout.Helpers.StringHelper.StringHelperTests.TestIsInList' failed:
  NUnit.Framework.AssertionException
  at NUnit.Framework.Assert.DoAssert(IAsserter asserter)
  at NUnit.Framework.Assert.IsTrue(Boolean condition, String message, Object[] args)
  at NUnit.Framework.Assert.IsTrue(Boolean condition)
  C:\code\XnaRacer\Helpers\StringHelper.cs(1387,0): at
    XnaBreakout.Helpers.StringHelper.StringHelperTests.TestIsInList()

0 passed, 1 failed, 0 skipped,  took 0,48 seconds.

它会告诉您错误在哪儿（双击错误信息会自动跳转到1387行）以及应该如何修改。如果使用NUnit，错误会更明显（如图3-7所示）：

图3-7

     NUnit GUI是一个非常好的工具，一次可以运行多个单元测试，并很快看到哪些出了错，然后深入源代码追查错误。您可以使用菜单“File→Load”来选择程序，或者直接把任何.Net开发的.exe和.dll文件拖放到它上面，然后就可以看到程序集里面的所有单元测试，点击“Run”就可以测试了。它虽然很好使，但通常我在编码或者测试的时候不想切换出开发环境，所以我更喜欢TestDriven.Net并一直使用它。要修复这个错误，您只需把“whats up”改回“whats”，这样所有的测试就可以通过了。

黄金法则

     这里我不准备写太多关于单元测试的东西，因为第二章已经讨论了最基本的规则，它们也适用于动态单元测试。当您开始写第一个单元测试的时候，要紧记下面的这些规则：

• 仔细分析您的问题，然后把它们分解成容易处理的小问题
• 先写测试，不要考虑具体怎么实现，您认为最终的游戏代码会是什么样，就怎么写
• 测试要尽可能地多。例如，前面的TestIsInList不仅测试了成功调用IsInList，还测试了对它的失败调用。单元测试是要花些时间，但千万别超过50%——用不着为只有两行代码的方法进行多达30次的测试
• 从此刻开始测试要不间断地进行，即使您认为它没有多大意义。这会让您意识到该做什么，还有多少东西要实现。开始的时候，测试可能都无法通过编译，因为您还没有实现任何东西。当实现了一些空的方法之后，测试会失败，因为并没有做实际的事情。最后当所有东西都能正常工作了，您就会感觉好多了
• 即使您不经常测试静态单元测试，但每次您编译代码的时候动态单元测试都被执行（如果它们都运行得足够快）。每天一次或者每周一次运行所有单元测试，来确保对代码做的最新修改不会导致新的错误。