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Curso de desarrollo para asegurar la calidad del software

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Tests de cobertura

Planteamiento

Si el código no se ha probado, no funciona. Los tests de cobertura nos ayudan a saber qué partes del código no están cubiertas por los tests unitarios. Usarlos nos permitirá asegurarnos de que todo el código funciona (y que hace lo que debe), estableciendo un nivel determinado de cobertura, así como políticas sobre el mismo, para asegurar la calidad del código.

Al final de esta sesión

Se habrán incluido tests de cobertura en el proyecto y refactorizado el código en caso necesario.

Criterio de aceptación

Inclusión del badge de codecov con un porcentaje de cobertura aceptable.

Tests de cobertura

Cuando se testea, se comprueba habitualmente el camino feliz, sin ningunos errores o excepciones, todo según lo acordado. El código que representa ese happy path normalmente está bien comprobado. Pero hay casos en el filo, o en la esquina, cuyo código en ocasiones no está testeado de forma tan extensiva.

Los tests de cobertura miden qué parte de nuestro código ha sido ejercitada por los tests unitarios (que, recordemos, son de caja blanca y por tanto se puede saber qué camino han seguido por el mismo). Estos tests de cobertura funcionan tanto a nivel de línea, como de función o de paquetes, pero generalmente van a dar un porcentaje de líneas cubiertas por los tests unitarios.

Dependiendo del lenguaje, se hará con unas herramientas u otras. En general, constarán de dos partes:

• Instrumentación para poder saber qué líneas se están ejecutando, y que genere un informe en algún formato estándar. Con este tipo de instrumentación, se ejecutarán los tests. La instrumentación puede ser una opción de compilación, opción de ejecución de la herramienta de tests, o alguna otra forma que permita trazar la ejecución del código y generar un informe. A partir de ahí, se generará un fichero.
• Visualizadores de los informes, que a partir del anterior lo pasan a HTML, por ejemplo.

Como en cualquier caso en programación ágil, conviene seguir una serie de buenas prácticas, como las indicadas en esta entrada del blog de testing de Google:

• No hay que intentar alcanzar el 100% de cobertura, pero sí conviene establecer niveles aceptables y niveles recomendables. Por ejemplo, en Google consideran 60% aceptable, y un 90% excelente. En general, lo importante es las prácticas que emergen de intentar cubrir todos los casos posibles mediante el test, más que el hecho de tenerlo todo cubierto en sí. Además, identificar qué partes del código no se están testeando pueden contribuir a ver qué partes del código es legacy y ya no se usa.
• La buena práctica en general es usar el flujo TDD: escribir tests antes que el código. De esa forma, se garantiza que sólo se escribe el código para que pase los tests y la cobertura siempre va a ser 100%. Sin embargo, las bases de código evolucionan y por eso puede haber casos no cubiertos por test. Hacer tests de cobertura te sirve para identificar esas zonas de código.
• También puede significar un beneficio en proyectos open source: cuando se añade nuevo código mediante un PR, se puede estimar cómo ha variado la cobertura. En general, todo código nuevo añadido debería estar testeado, por lo que el nivel de cobertura no debería variar.
• La cobertura de código se puede usar en combinación con un profiler para tener un conocimiento dinámico más exhaustivo del código, los caminos de código que se siguen, e identificar posibles cuellos de botella.

Tests de cobertura en Go y cómo usarlos para mejorar el código.

En Go, por ejemplo, es parte de la instrumentación del propio lenguaje.

go test -coverprofile=coverage.out
go tool cover -html=coverage.out

La primera ejecuta los tests y genera un fichero de salida con el nombre indicado, y la segunda orden abre un navegador con una página en la que nos muestra nuestro código y la cobertura que tiene, señalando las funciones y líneas que no están cubiertas. Sobre la clase HitosIV que ya hemos usado anteriormente, estos serían los resultados.

En este caso, las líneas no cubiertas eran las que lanzaban errores en caso de que se encuentren algún problema; efectivamente, como se ha comentado en la introducción, el código fuera del camino feliz que no se estaba mirando. No siempre es obligatorio que cubrir el 100% de las de las líneas (por ejemplo, generar un JSON erróneo a ver si salta la segunda), pero quizás la primera sí merece la pena que se cubra, así que se añade un test adicional, pero debemos modificar ligeramente el código para asegurar que sigue las mejores prácticas del lenguaje:

Siempre es mejor en Go devolver un error que enviar a registro un error fatal (sin hacer nada más) o lanzar un panic, así que este cambio en el código asegura que se pueda cubrir mejor con los tests.

Y también demuestra que la calidad en el desarrollo no es siempre cuestión de escribir más o menos tests, sino de seguir buenas prácticas en el diseño de aplicaciones para que estos tests sean posibles y tengan la máxima cobertura.

En Go se ejemplifican las dos partes de los tests de cobertura: el generador de datos, y el que crea los informes. En casi todos los lenguajes va a ocurrir lo mismo, sólo que no va a estar integrado con el lenguaje, sino que va a ser una o dos utilidades aparte del compilador. Por ejemplo, en TypeScript

Tests de cobertura en TypeScript

En jest, que hemos usado anteriormente con TypeScript, también está incluido un sistema de tests de cobertura. Por ejemplo, si lo aplicamos a la última versión de nuestro sistema de hitos, obtendremos un resultado como este ejecutando jest --coverage:

 PASS  src/__tests__/all_test.ts
  ✓ Issue (3ms)
  ✓ Milestone (3ms)

------------|----------|----------|----------|----------|-------------------|
File        |  % Stmts | % Branch |  % Funcs |  % Lines | Uncovered Line #s |
------------|----------|----------|----------|----------|-------------------|
All files   |      100 |    83.33 |      100 |      100 |                   |
 Project.ts |      100 |    83.33 |      100 |      100 |                31 |
------------|----------|----------|----------|----------|-------------------|
Test Suites: 1 passed, 1 total
Tests:       2 passed, 2 total
Snapshots:   0 total
Time:        1.263s
Ran all test suites.

En este caso se indica que la cobertura de ramas es del 83%, lo que puede oscilar entre lo inaceptable y totalmente aceptable. Por eso tenemos que usar otro sistema que genere una página web en la que se pueda ver claramente qué ha fallado, y ese sistema está integrado dentro de otro marco de tests, llamado istanbul y se llama nyc. Primero, habrá que ejecutar jest lanzándolo desde nyc, y a continuación

nyc report --reporter=html

Dentro de la carpeta coverage se generarán una serie de ficheros HTML donde podremos consultar qué es lo que ocurre. Esto se puede añadir al sistema donde se haga integración continua, como en este caso a GitHub Actions.

name: Pasa tests de cobertura
on: [push]

jobs:
  build:
    name: Cobertura
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v1
        with:
          fetch-depth: 1
      - name: Instalación general
        run: npm install
      - name: Instala tests y cobertura
        run: sudo npm install -g jest nyc codecov
      - name: Ejecuta tests de cobertura
        run: nyc jest --coverage
      - name: Crea los informes
        run: nyc report --reporter=json > coverage/coverage.json
      - name: Sube los tests
        run: codecov

Los tres últimos pasos son los que ejecutan los tests de cobertura y los suben a codecov. La cobertura (en ese momento) era del 100%, así que no hay mucho que mejorar aquí.

Se puede configurar GitHub para que en los pull requests sólo acepte uno si no empeora la cobertura, lo que es razonable. Si el código añadido tiene una parte no testeada, es que no es correcto.

Actividad

En el hito número 13, añadir los tests de cobertura al proyecto.

• Darse de alta en codecov o algún sitio similar.
• Añadir tests de cobertura al ejecutor de tareas y a la configuración del servicio de integración continua.
• Añadir API key al servicio de integración continua (desde la web) y subir automáticamente los tests de cobertura a la misma tras cada test.

Se tendrán que añadir instrucciones en el README también sobre cómo ejecutar los tests de cobertura, usando el target coverage; se comprobará que la cadena ejecutor-de-tareas coverage esté en el README.md.

También se comprobará que el badge de codecov esté presente en el README.md. El porcentaje de cobertura deberá ser una cantidad aceptable, acordada por los miembros del equipo.