什么是单元测试?
在计算机编程中，单元测试又称为模块测试，是针对程序模块（软件设计的最小单位）来进行正确性检验的测试工作。
单元测试存在的意义在于，如果程序发生了异常情况，比如接收了错误的值，从而导致结果不正确，当修正程序中的错误后，为了避免再次遇到这个问题，需要对出问题的值和函数/功能进行一次测试，确保结果符合预期。
单元测试很重要，如果是新项目，请一定要刚开始就规划好单元测试。
为什么说单元测试很重要呢？因为单元测试的目的是隔离其他单元，并证明当前单元是正确的。这需要开发者在设计程序的时候就要考虑很多，合理的设计和规划项目。当未来重构项目的时候，可以局部重构来优化项目，而不是从零重写。
本文没有详细说明Qt的单元测试是如何编写的，编写Qt的单元测试放在以后再写(咕咕咕)。
写这篇文章是因为最近在给控制中心写单元测试，控制中心的模块都是MVC的，本身就做好了大方向的隔离，每个函数也基本是拆分出来的最小功能，可以单独拿出来测试。控制中心目前存在一个问题，Worker类是从DBus上接收数据，处理完成后放入Model中，如果测试Worker类，需要做很多和DBus相关的处理，比较麻烦，所以最开始我先把重心放在了创建Tests和测试一个基本的转换函数的功能，验证单元测试的流程。
控制中心单元测试PR
控制中心项目使用的CMake作为项目构建工具，所以用到了CTests，控制中心使用的Qt进行的开发，Qt也提供了自己的单元测试，我两个都做了支持。
在顶层的CMakeLists.txt中添加CTests的支持：
# 启用CTest检查
include(Dart)
# 启用CTest
include(CTest)
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这两行内容需要在顶层CMakeLists.txt中添加，不然不会生效。
在子项目中创建一个dcc_test.h，用来写单元测试的类。
#ifndef DCC_TEST_H
#define DCC_TEST_H
#include <QMap>
#include <QString>
#include <QTest>
#include "modules/display/displaywidget.h"
namespace Tests {
class Tests : public QObject {
Q_OBJECT
private Q_SLOTS:
void testSliderValue_data()
{
QTest::addColumn<float>("value");
QTest::addColumn<int>("result");
QMap<float, int> testMap{ { 1.0, 1 }, { 1.25, 2 }, { 1.5, 3 },
{ 1.75, 4 }, { 2.0, 5 }, { 2.25, 6 },
{ 2.5, 7 }, { 2.75, 8 }, { 3.0, 9 } };
for (auto it = testMap.constBegin(); it != testMap.constEnd(); ++it) {
QTest::newRow("converToSlider") << it.key() << it.value();
}
}
void testSliderValue()
{
QFETCH(float, value);
QFETCH(int, result);
using namespace dcc::display;
QCOMPARE(DisplayWidget::convertToSlider(value), result);
QCOMPARE(DisplayWidget::convertToScale(result), value);
}
};
} // namespace Tests
QTEST_MAIN(Tests::Tests)
#endif // !DCC_TEST_H
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在子项目的CMakeLists.txt中添加一个二进制，用来当作单元测试程序。
# 这个宏是Dart提供的，用来判断是否开启CTest
if(BUILD_TESTING)
find_package(Qt5 COMPONENTS
Test
REQUIRED)
set(Qt_LIBS
${Qt_LIBS}
Qt5::Test
)
set(TEST_SRCS
tests/dcc_test.h
${DISPLAY_FILES}
${WIDGETS_FILES}
${MODULE_FILES}
)
# 添加一个叫unit-test的二进制
add_executable(unit-test
${TEST_SRCS}
${PROJECT_BINARY_DIR}
)
target_include_directories(unit-test PUBLIC
${TEST_SRCS}
${PROJECT_BINARY_DIR}
${DFrameworkDBus_INCLUDE_DIRS}
${QGSettings_INCLUDE_DIRS}
${Qt5Gui_PRIVATE_INCLUDE_DIRS}
)
target_link_libraries(unit-test PRIVATE
${Qt_LIBS}
${DFrameworkDBus_LIBRARIES}
${QGSettings_LIBRARIES}
${DtkWidget_LIBRARIES}
${XCB_EWMH_LIBRARIES}
)
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到这里，直接编译启动unit-test就可以使用Qt的单元测试了，但是加上CTest的支持只需要一行：
add_test(ctest unit-test)
endif()
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使用ctest -j6 -C Debug -T test –output-on-failure跑CTest，得到执行结果：
[ctest] Site: xiaomi-air
[ctest] Build name: Linux-c++
[ctest] Test project /home/justforlxz/Projects/Deepin/dde-control-center/build
[ctest] Start 1: ctest
[ctest] 1/1 Test #1: ctest ............................ Passed 0.05 sec
[ctest]
[ctest] 100% tests passed, 0 tests failed out of 1
[ctest]
[ctest] Total Test time (real) = 0.06 sec
[ctest] CTest finished with return code 0
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如果是跑unit-test二进制，则会得到Qt打印的相关信息：
********* Start testing of Tests::Tests *********
Config: Using QtTest library 5.12.3, Qt 5.12.3 (x86_64-little_endian-lp64 shared (dynamic) release build; by GCC 8.3.0)
PASS : Tests::Tests::initTestCase()
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::testSliderValue(converToSlider)
PASS : Tests::Tests::cleanupTestCase()
Totals: 11 passed, 0 failed, 0 skipped, 0 blacklisted, 0ms
********* Finished testing of Tests::Tests *********
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对比CTest和Qt的单元测试，Qt会告诉你详细的函数调用和执行过程，CTest更注重结果，不过在Qtcreator的单元测试面板中，会看到更好的输出。
说到底，CTest支持启动了一个带有单元测试的程序，而程序自己使用了Qt提供的单元测试类进行测试。
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