Джеймс Уиттакер - Как тестируют в Google

Плюсы того, что большинство сотрудников используют один набор инструментов и единую инфраструктуру, трудно переоценить. Одной простой командой инженер может собрать и исполнить все бинарники и тесты, которые связаны с его списком изменений, получить данные о покрытии кода, сохранить и проанализировать результаты в облаке, а потом посмотреть их в виде отчета на постоянной веб-странице. Результат выводится в терминал в виде сообщения «PASS» или «FAIL» со ссылками на подробную информацию. Когда разработчик выполняет тесты, их результаты и данные о покрытии кода сохраняются в облаке, и любой рецензент может посмотреть их через внутренний инструмент для код-ревью.

Пример работы разработчика в тестировании

Следующий пример объединяет все, о чем мы говорили выше. Предупреждаем, в этом разделе много технической информации с уймой низкоуровневых деталей. Если вам интересна только общая картина, смело переходите к следующему разделу.

Представьте простое веб-приложение, с помощью которого пользователи отправляют URL-адреса в Google для добавления в Google-индекс. Форма HTML содержит два поля — ULR-адрес и комментарий — и генерирует запрос HTTP GET к серверу Google в следующем формате:

GET /addurl?url=http://www.foo.com&comment=Foo+comment HTTP/1.1

На стороне сервера это веб-приложение делится на две части: AddUrlFrontend, который получает запрос HTTP, распознает и проверяет его, и бэкенд AddUrlService. Сервис бэкенда получает запросы от AddUrlFrontend, проверяет, нет ли в них ошибок, и дальше взаимодействует с такими хранилищами данных, как, например, Google Bigtable[22] или Google File System.[23]

Разработчик начинает работу с создания каталога для проекта:

$  mkdir  depot/addurl/

Затем он определяет протокол AddUrlService с использованием языка Protocol Buffers:[24]

File: depot/addurl/addurl.proto

message AddUrlRequest  {

   required  string  url  =  1;            //  The  URL  address  entered  by  user.

   optional  string  comment  =  2;    //  Comments  made  by  user.

}

message  AddUrlReply  {

   //  Error  code  if  an  error  occured.

   optional  int32  error_code  =  1;

   //  Error  mtssage  if  an  error  occured.  

optional  string  error_details  =  2;

}

service  AddUrlService  {

   //  Accepts  a  URL  for  submission  to  the  index.

   rpc  AddUrl(AddUrlRequest)  returns  (AddUrlReply)  {

       option  deadline  =  10.0;

   }

}

В файле addurl.proto определены три важных элемента: сообщения AddUrl­Request и AddUrlReply и сервис удаленного вызова процедур (RPC, Remote Procedure) AddUrlService.

Посмотрев на определения сообщения AddUrlRequest, мы видим, что поле url должно быть задано вызывающей стороной, а поле comment не является обязательным.

Точно так же из определения сообщения AddUrlReply следует, что оба поля — error_code и error_details опционально могут быть переданы в ответах сервиса. Мы предполагаем, что в типичном случае, когда URL-адрес успешно принят, эти поля останутся пустыми, чтобы минимизировать объем передаваемых данных. Это одно из правил Google: типичный случай должен работать быстро.

Из определения AddUrlService видно, что сервис содержит единственный метод AddUrl, который принимает AddUrlRequest и возвращает AddUrlReply. По умолчанию вызов метода AddUrl прерывается по тайм-ауту через 10 секунд, если клиент не получил ответа за это время. Реализации интерфейса AddUrlService могут включать в себя сколько угодно систем хранения данных, но для клиентов интерфейса это несущественно, поэтому эти подробности не отражены в файле addurl.proto.

Обозначение '= 1' в полях сообщений не имеет никакого отношения к значениям этих полей. Оно существует для того, чтобы протокол можно было дорабатывать. Например, кто-то захочет добавить поле uri в сообщение AddUrlRequest к уже имеющимся полям. Для этого вносится следующее изменение:

message  AddUrlRequest  {

   required  string  url  =  1;            //  The  URL  entered  by  the  user.

   optional  string  comment  =  2;    //  Comments  made  by  the  user.

   optional  string  uri  =  3;            //  The  URI  entered  by  the  user.

}

Но это выглядит довольно глупо — скорее всего, потребуется просто переименовать поле url в uri. Если это число и тип останутся неизменными, сохранится совместимость между старой и новой версией:

message  AddUrlRequest  {

   required  string  uri  =  1;            //  The  URI  entered  by  user.

   optional  string  comment  =  2;    //  Comments  made  by  the  user.

}

Написав файл addurl.proto, разработчик переходит к созданию правила сборки proto_library, которое генерирует исходные файлы C++, определяющие сущности из addurl.proto, и компилирует их в статическую библиотеку addurl C++. С дополнительными параметрами можно сгенерировать исходный код для языков Java и Python.

File: depot/addurl/BUILD

proto_library(name="addurl",

                           srcs=["addurl.proto"])

Разработчик запускает систему сборки и исправляет все проблемы, обнаруженные ею в addurl.proto и в файле BUILD. Система сборки вызывает компилятор Protocol Buffers, генерирует исходные файлы addurl.pb.h и addurl.pb.cc и статическую библиотеку addurl, которую теперь можно подключить.

Пора писать AddUrlFrontend. Для этого мы объявляем класс AddUrlFrontend в новом файле addurl_frontend.h. Этот код в основном шаблонный.

File: depot/addurl/addurl_frontend.h

#ifndef  ADDURL_ADDURL_FRONTEND_H_

#define  ADDURL_ADDURL_FRONTEND_H_

//  Forward-declaration  of  dependencies.

class  AddUrlService;

class  HTTPRequest;

class  HTTPReply;

//  Frontend  for  the  AddUrl  system.

//  Accepts  HTTP  requests  from  web  clients,

//  and  forwards  well-formed  requests  to  the  backend.

class  AddUrlFrontend  {

   public:

           //  Constructor  which  enables  injection  of  an

           //  AddUrlService  dependency.

       explicit  AddUrlFrontend(AddUrlService*  add_url_service);

       ~AddUrlFrontend();

       //  Method  invoked  by  our  HTTP  server  when  a  request  arrives

       //  for  the  /addurl  resource.

       void  HandleAddUrlFrontendRequest(const  HTTPRequest*  http_request,

                                                                         HTTPReply*  http_reply);

   private:

       AddUrlService*  add_url_service_;

       //  Declare  copy  constructor  and  operator=  private  to  prohibit

       //  unintentional  copying  of  instances  of  this  class.

       AddUrlFrontend(const  AddUrlFrontend&);

       AddUrlFrontend&  operator=(const  AddUrlFrontend&  rhs);

   };

#endif  //  ADDURL_ADDURL_FRONTEND_H_

Продолжая определять классы AddUrlFrontend, разработчик создает файл addurl_frontend.cc, в котором описывает класс AddUrlFrontend. Для экономии места мы опустили часть файла.

File: depot/addurl/addurl_frontend.cc

#include  "addurl/addurl_frontend.h"

#include  "addurl/addurl.pb.h"

#include  "path/to/httpqueryparams.h"

//  Functions  used  by  HandleAddUrlFrontendRequest()  below,  but

//  whose  definitions  are  omitted  for  brevity.

void  ExtractHttpQueryParams(const  HTTPRequest*  http_request,

                                                       HTTPQueryParams*  query_params);

void  WriteHttp200Reply(HTTPReply*  reply);

void  WriteHttpReplyWithErrorDetails(

       HTTPReply*  http_reply,  const  AddUrlReply&  add_url_reply);

//  AddUrlFrontend  constructor  that  injects  the  AddUrlService

//  dependency.

AddUrlFrontend::AddUrlFrontend(AddUrlService*  add_url_service)

       :  add_url_service_(add_url_service)  {

}

//  AddUrlFrontend  destructor–there's  nothing  to  do  here.

AddUrlFrontend::~AddUrlFrontend()  {

}

//  HandleAddUrlFrontendRequest:

//  Handles  requests  to  /addurl  by  parsing  the  request,

//  dispatching  a  backend  request  to  an  AddUrlService  backend,

//  and  transforming  the  backend  reply  into  an  appropriate

//  HTTP  reply.

//

//  Args:

//    http_request–The  raw  HTTP  request  received  by  the  server.

//    http_reply–The  raw  HTTP  reply  to  send  in  response.

void  AddUrlFrontend::HandleAddUrlFrontendRequest(

       const  HTTPRequest*  http_request,  HTTPReply*  http_reply)  {

   //  Extract  the  query  parameters  from  the  raw  HTTP  request.

   HTTPQueryParams  query_params;

   ExtractHttpQueryParams(http_request,  &query_params);

   //  Get  the  'url'  and  'comment'  query  components.

   //  Default  each  to  an  empty  string  if  they  were  not  present

   //  in  http_request.

   string  url  =

query_params.GetQueryComponentDefault("url",  "");

string  comment  =

       query_params.GetQueryComponentDefault("comment",  "");

//  Prepare  the  request  to  the  AddUrlService  backend.

AddUrlRequest  add_url_request;

AddUrlReply  add_url_reply;

add_url_request.set_url(url);

if  (!comment.empty())  {

   add_url_request.set_comment(comment);

}

//  Issue  the  request  to  the  AddUrlService  backend.

RPC  rpc;

add_url_service_->AddUrl(

       &rpc,  &add_url_request,  &add_url_reply);

//  Block  until  the  reply  is  received  from  the

//  AddUrlService  backend.

rpc.Wait();

//  Handle  errors,  if  any:

if  (add_url_reply.has_error_code())  {

   WriteHttpReplyWithErrorDetails(http_reply,  add_url_reply);

}  else  {

   //  No  errors.  Send  HTTP  200  OK  response  to  client.

   WriteHttp200Reply(http_reply);

}

}

На функцию HandleAddUrlFrontendRequest ложится большая нагрузка — так устроены многие веб-обработчики. Разработчик может разгрузить эту функцию, выделив часть ее функциональности вспомогательным функциям. Но такой рефакторинг обычно не проводят, пока сборка не станет стабильной, а написанные юнит-тесты не будут успешно проходить.