微细服务体系结构的软件测试

近几年来，微服务悄然而又坚定地在拥挤的软件架构市场中占有一席之地。微服务体系结构不同于传统的单一整体体系结构，微服务体系结构并不以单体形式构建。尽管单一整体体系结构是可靠的，但其相关的问题也日益增多，尤其是当越来越多的应用采用云部署的方式时。微型服务体系结构是一种模块化结构，它不是由组件拼装而成的，而是将软件分解分散到不同的服务中，形成组件化结构。所以在微服务体系结构中，整个应用就像是一组相互独立、可部署、可扩展的服务，甚至可以灵活地编写不同的服务。另外，这种方法还可以帮助团队间并行开发。

显然，随着行业向微服务体系结构过渡，适用于单一整体架构的测试方案也需要改变。基于微服务构建的应用在功能和性能上都更加出色，微服务测试也必须覆盖所有级别以及跨级别的服务，同时还必须保持轻量级。但是，由于微服务开发在本质上是分布式的，因此相关的测试常常具有巨大的挑战，其中包括如下：

· 假如一个测试团队倾向于使用WebAPI测试工具——这种工具经常用于SOA测试，那么在微服务测试中就会产生问题。因为在微服务体系结构中，服务是由不同的团队开发的，因此要在测试时及时提供所有服务是相当困难的;

· 对于测试生命周期的不同阶段，如何确定合适的测试数量也是一个挑战;

· 在测试和数据验证中提取日志非常复杂;

· 为了实现敏捷和非集成的开发，提供专门的测试环境也是一个挑战。

MikeCohn的测试金字塔(TestingPyramid)对于测试方案开发非常有用，并且能够帮助确定需要的测试数量。基于此金字塔，在测试时采用自底向上的方法，并且考虑了各个阶段所需要的自动化工作，这将帮助解决上述问题。

单元测试：

一个单元测试的范围仅限于服务内部，它围绕一系列相关的案例进行编写。因为单元测试的数量很大，所以理论上应该以自动化的方式进行。当单元测试在一个微服务中执行时，您必须结合合作型单元测试(Sociableunittesting)和孤立型单元测试(Solitaryunittesting)，它通过观察它的状态变化来检查模块的行为，并看到对象和它们的依赖之间的相互作用。但是，测试人员需要确保在单元测试中，当单元“行为”受到限制时，“实现”不受测试的限制——通过持续地将单元测试的价值与维护成本/实现受限成本进行比较，就可以做到这一点。

综合测试：

虽然独立测试模块非常重要，但是同样重要的是测试模块是否能够正确交互，并测试它们作为子系统的交互作用，看界面的缺陷，这一工作可以通过集成测试来完成。综合测试的目的是：通过综合测试模块，检验各模块是否通畅，确认模块与外部组件的交互。实施“网关集成测试”和“持续集成测试”可以确保，当发现外部组件之间的逻辑回归和缺陷时，能够迅速得到反馈，从而帮助评估个别模块所包含的逻辑是否正确。

元件测试：

微型服务中的组件测试需求：使用测试覆盖和内部API端点，通过替换外部协作组件，独立地对单个组件执行测试。组合式测试为测试人员提供了一个可控的测试环境，帮助他们从消费者的角度来引导测试，允许综合测试，增加测试的执行次数，最大限度地减少可移动部分，从而降低整体构件的复杂性。构件测试还可以确认微服务的网络配置是否正确，并且能够处理网络请求。

合同测试：

以上三个测试提供了一个高测试覆盖率，但是没有测试一个外部依赖性是否支持端对端业务流。合同测试测试了外部服务的边界，以查看服务调用的输入/输出，并测试服务是否符合合同预期。收集所有消费者契约测试结果，帮助维护者在需要时对服务做出改变(不影响消费者)，并且非常有助于为新服务的定义提供支持。

两端式测试：

除测试服务外，测试人员还需要确保应用必须满足业务目标，而不论构建模式是什么，同时还要测试集成系统运行的完整性。所以，端到端测试在微服务测试方案中起着重要作用。此外，考虑到在微服务体系结构中有可移动的部分具有相同的行为，端对端测试需要确定覆盖范围，并确保在进行架构重构时业务功能不受影响。

总结：

微细粒测试必须更仔细地考虑微粒，同时避免因为过于敏感而浪费时间。为了开发一个强有力的测试方案，测试人员需要正确地定义服务，明确规定范围。鉴于软件业正倾向于微服务，测试人员可能必须在服务级别直接修改过程和测试的执行方式。通过这种方式，他们不仅能够正确地测试各个组件，还可以有更多的时间来集成应用，并提供更多的时间来进行端对端测试。