介紹

　　現在 IT 開發人員比以往任何時候都更加關注測試的重要性，沒有經過良好測試的程式碼更容易出問題。在極限程式設計中，測試驅動開發已經被證明是一種有效提高軟體質量的方 法。在測試驅動的開發方式中，軟體工程師在編寫功能程式碼之前首先編寫測試程式碼，這樣能從最開始保證程式程式碼的正確性，並且能夠在程式的每次演進時進行自動 的迴歸測試。測試對於軟體產品的成敗起著至關重要的作用，在極限程式設計領域，甚至有人提議任何未經測試的程式碼都應該自動從釋出的產品中刪除。作者並不確信這 個觀點是正確的，但是測試本身的質量確實是一個需要高度關注的問題。測試的覆蓋率是測試質量的一個重要指標，我們需要工具來幫助我們進行對軟體測試覆蓋的 考察。

　　EclEmma 就是這樣一個能幫助開發人員考察測試覆蓋率的優秀的 Eclipse 開源外掛。EclEmma 在覆蓋測試領域是如此的優秀，以致於它在過去不久的 2006 年成為了 Eclipse Community Awards Winners 決賽選手。雖然最後 Eclipse Checkstyle Plugin 取得了 Best Open Source Eclipse-based Developer tool 的稱號，但我們也可以由此看到 EclEmma 對開發人員的幫助是巨大的（Eclipse Community Award 的具體資訊可以參閱 參考資源）。

　　提到 EclEmma 首先就要說到著名的 Java 覆蓋測試工具 Emma。Emma 是一個在 SourceForge 上進行的開源專案（參閱 參考資源）。從某種程度上說，EclEmma 可以看作是 Emma 的一個圖形介面。在本文的參考文獻中，可以看到專門講述使用 Emma 的技術文章。

　　Emma 的作者開發 Emma 之初，程式設計師已經有了各種各樣優秀的開源 Java 開發工具。舉例來說，我們有優秀的整合開發環境 Eclipse，有開源的 JDK，有單元測試工具 JUnit，有 Ant 這樣的專案管理工具，我們還可以用 CVS 或 SubVersion 來進行原始碼版本的維護。當時看來，也許唯一缺少的就是一個開源的覆蓋測試工具了。Emma 就是為了填補這項空白而生的。現在的情況已經和 Emma 誕生的時候不一樣的。時至今日，我們已經有了不少的覆蓋測試工具。例如 Coverlipse 是一個基於 Eclipse 的覆蓋測試外掛。其他還有 Cobertura，Quilt 和 JCoverage 等。但是 Emma 具有一些非常優秀的特性使得它更適合被廣泛的使用。和 Coverlipse 等工具比起來，Emma 是開源的，同時它對應用程式執行速度的影響非常小。

EclEmma 的出現彌補了 Emma 使用者一個大的遺憾 ---- 缺乏圖形介面以及對整合開發環境的支援。將 Eclipse 和 Emma 這兩個在各自領域最為優秀的工具結合起來，這就是 EclEmma 為我們提供的。接下來，我們就要在後續章節中和讀者朋友一起看看 EclEmma 為開發人員提供了什麼。

　　安裝 EclEmma 外掛

　　安裝 EclEmma 外掛的過程和大部分 Eclipse 外掛相同，我們既可以通過 Eclipse 標準的 Update 機制來遠端安裝 EclEmma 外掛（圖 1），也可以從站點（參閱 參考資源）下載 zip 檔案並解壓到 eclipse 所在的目錄中。

　　圖 1 新增 EclEmma 更新站點

　　不管採用何種方式來安裝 EclEmma，安裝完成並重新啟動 Eclipse 之後，工具欄上應該出現一個新的按鈕：

　　圖 2 新增的覆蓋測試按鈕

　　使用 EclEmma 測試 Java 程式

　　為了實驗 EclEmma 的特性，我們首先在 Eclipse 的 Workspace 中建立一個名稱為 test.emma 的新 Java 專案。接下來，我們在其中建立一個 HelloWorld 類，其程式碼如下所示：

　　清單 1 用於測試 EclEmma 的程式碼

package test.emma;
public class HelloWorld {
　　/**
　　 * @param args
　　 */
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int rand = (int) (Math.random()*100);
　　　　if(rand%2==0){
　　　　　　System.out.println( "Hello, world! 0");
　　　　}
　　　　else
　　　　　　System.out.println("Hello, world! 1");
　　　　
　　　　int result = rand%2==0? rand+rand:rand*rand;
　　　　System.out.println(result);
　　}
}

接下來，我們通過 EclEmma 執行 HelloWorld.main() 函式。

　　圖 3 對 Java 應用程式進行覆蓋測試

　　執行完畢之後，我們正在編輯 HelloWorld.java 的視窗將會變成如下所示：

　　圖 4 進行覆蓋測試的結果

　 　在 Java 編輯器中，EclEmma 用不同的色彩標示了原始碼的測試情況。其中，綠色的行表示該行程式碼被完整的執行，紅色部分表示該行程式碼根本沒有被執行，而黃色的行表明該行程式碼部分被執 行。黃色的行通常出現在單行程式碼包含分支的情況，例如 圖 4 中的 16 行就顯示為黃色。由於程式中有一個隨機確定的分支，因此讀者的視窗可能與這裡稍有不同（11 行或者 14 行中有且只有一個紅色的行）。

　　除了在原始碼編輯視窗直接進行著色之外，EclEmma 還提供了一個單獨的檢視來統計程式的覆蓋測試率。

　　圖 5 察看程式的覆蓋測試率

　　EclEmma 提供的 Coverage 檢視能夠分層的顯示程式碼的覆蓋測試率，圖 5 中的資訊表明我們對 HelloWorld 的一次執行覆蓋了大約 68.6% 的程式碼。

　 　想在一次執行中覆蓋所有的程式碼通常比較困難，如果能把多次測試的覆蓋資料綜合起來進行察看，那麼我們就能更方便的掌握多次測試的測試效果。 EclEmma 提供了這樣的功能。現在，讓我們重複數次對 HelloWorld 的覆蓋測試。我們注意到 Coverage 檢視總是顯示最新完成的一次覆蓋測試。事實上，EclEmma 為我們儲存了所有的測試結果。接下來，我們將通過 Coverage 檢視的工具按鈕來結合多次覆蓋測試的結果。

　圖 6 用於結合多次覆蓋測試結果的工具欄按鈕

　　當我們多次執行 Coverage 之後，我們可以單擊 圖 6 所示工具欄按鈕。之後，一個對話方塊將被彈出以供使用者選擇需要合併的覆蓋測試。

　　圖 7 選擇需要合併的覆蓋測試結果

　　在合併完成之後，我們可以觀察到 Java 編輯器和 Coverage 檢視中都顯示了合併之後的結果：

　　圖 8 察看合併後的覆蓋測試結果

　 　圖 8 中，我們可以看到，通過多次執行覆蓋測試，最終我們的程式碼達到了 91.4% 的測試覆蓋率。有趣的是，圖中第三行程式碼被標記為紅色，而此行程式碼實際上是不可執行的。奧妙在於，我們沒有生成任何 HelloWorld 類的例項，因此預設建構函式沒有被呼叫，而 EclEmma 將這個特殊程式碼的覆蓋狀態標記在類宣告的第一行。

　　EclEmma 的高階特性

　 　如果 EclEmma 只能測試 Java Application 的測試覆蓋率，那麼它相對命令列版本的 Emma 來說，提供的增強就不多了。相反，EclEmma 提供了很多與 Eclipse 緊密結合的功能。它不僅能測試 Java Application，還能計算 JUnit 單元測試，對 Eclipse 外掛測試的覆蓋率。從 圖 9 中我們可以看到 EclEmma 目前支援四種類型的程式。

　　圖 9 EclEmma 的配置頁面

為了瞭解 EclEmma 是如何獲得覆蓋測試資料的，我們需要先對 Emma 有初步的瞭解。通常程式碼覆蓋測試工具都需要對被執行的程式碼進行修改。而 Emma 提供了兩種方式來完成這件事。

　　預插入模式：對程式進行測量之前，需要採用 Emma 提供的工具對 class 檔案或者 jar 檔案進行修改。修改完成之後的程式碼可以立刻被執行。覆蓋測試的結果將會被存放到指定的檔案中。

　 　即時插入模式：即時插入模式不需要事先對程式碼進行修改。相反，對程式碼的修改是通過一個 Emma 定製的 Class loader（類載入器）進行的。這種方式的優點很明顯，我們不需要對 class 或者 jar 檔案進行任何修改。缺點是我們為了獲得測試的結果，需要用 Emma 提供的命令 emmarun 來執行 Java 應用程式。

　　使 用即時插入模式的優點很明顯：class 檔案和 jar 檔案不會被修改。而預插入模式的應用範圍更為廣泛，對於某些需要嵌入到框架中執行的程式碼來說（例如 EJB），我們只能使用預插入模式。EclEmma 僅僅使用了 Emma 的預插入模式來工作，不過 EclEmma 預設會在臨時目錄中建立 class 檔案和 jar 檔案的副本來進行修改，因此在 workspace 中 class 和 jar 檔案仍然保持原樣。雖然聽上去很好，但是由於需要修改 classpath 來使用修改過的 class 和 jar 檔案，對於不能修改 classpath 的應用（例如 Eclipse RCP 和 JUnit Plugin Test）來說，我們還是隻能選擇修改 workspace 中的 class 檔案和 jar 檔案。對於 Java Application 和 JUnit 型別的覆蓋測試，我們可以在配置對話方塊中選中“In-place instrumentation”項來指定直接修改 Workspace 中的 .class 檔案和 .jar 檔案。

　　結論

　　本文通過一個簡單的例子介紹了使用 EclEmma 進行覆蓋測試的基本過程。EclEmma 允許軟體工程師方便的考察測試的覆蓋率，並能將測試結果以直觀、簡潔的方式展現給開發人員。