Unit-Tests vs. Integrationstests: Beide Testmethoden erklärt

In diesem Blogbeitrag wollen wir das Mysterium von Unit-Tests vs. Integrationstests lüften und deren unentbehrliche Rolle im Entwicklungszyklus verstehen. Machen Sie es sich bequem und lasst uns beginnen!

Um die robustesten und zuverlässigsten Softwarelösungen zu entwickeln, sind Unit-Tests und Integrationstests zwei unverzichtbare Kontrollpunkte. Manchmal verschmelzen ihre Rollen und Bereiche jedoch und verwirren Entwickler. Doch es gibt fundamentale Unterschiede zwischen den beiden, zusammen mit vielen einzigartigen Funktionalitäten und Anwendungsfällen.

Was sind Unit-Tests?

Im Kern bedeutet Unit-Testing, einzelne Module in Isolation zu testen.

Sie entfernen die Interaktionen mit Abhängigkeiten und konzentrieren sich nur auf eine Komponente. Eine Einheit ist der kleinste Teil einer Anwendung, den Sie testen können, z. B. kleine Codeabschnitte, individuelle Funktionen, Objekte, Verfahren oder Methoden. Unit-Tests sind ein grundlegender Schritt im agilen Softwareentwicklungsprozess.

Vereinfacht ausgedrückt: Ein Unit-Test ist ein Stück Code, das einen anderen Codeteil überprüfen kann, der die Anforderungen des Kunden erfüllt.

Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie bauen eine Lego-Burg. Bevor Sie sie konstruieren, prüfen Sie die Blöcke, um sicherzustellen, dass sie nicht zerbrochen, verbogen oder beschädigt sind. In ähnlicher Weise untersuchen Sie im Unit-Testing jede Codeeinheit unabhängig voneinander, um zu überprüfen, ob sie korrekt funktioniert.

Zu Beginn schreiben Softwareentwickler die Testfälle für die Einheit, die Anforderungen und die erwarteten Ergebnisse. Dann stellen die Entwickler oder sogenannte White-Box-Tester sicher, dass der Unit-Test den Anforderungen entspricht. Sie prüfen, ob die Einheit genau das tut, was sie tun soll, ohne von anderen Funktionen abzuhängen.

Unit-Tests werden vor Integrationstests durchgeführt und überprüfen sowohl positives als auch negatives Verhalten. Durch effektives Fehlerreporting können auf diese Weise gefundene Bugs leicht behoben werden und beeinflussen nicht die Projekt kosten. Wenn dies zu einem Standardprozess wird und Sie viele Bugs und Defekte erkennen, sparen Sie wertvolle Zeit und Energie.

Für Unit-Tests stehen eine Vielzahl von Testtools in verschiedenen Programmiersprachen zur Verfügung, z. B. JUnit, NUnit und PHPUnit.

Vor- und Nachteile von Unit-Tests

VorteileNachteileFrühzeitige Erkennung von Bugs und Defekten | Funktioniert in Isolation, was Bugs verbergen kann
Günstig und einfach durchzuführen | Zu viele Testfälle, die dann aktualisiert werden müssen
Erstellt wiederverwendbaren Code | Zeitaufwendig, um Testfälle zu schreiben und zu debuggen
Legt den genauen Fehlerort fest | Kann eintönig und repetitiv sein
Tests können automatisiert werden | Kann einen komplexen Code erzeugen
Verbessert die Codequalität | Die Wartung kann schwierig und zeitaufwendig sein
In Bezug auf die Kosten sind Unit-Tests die kostengünstigste Option und bringen den höchsten Return on Investment (ROI). Daher sollte Ihr Code viele Unit-Tests enthalten – mehr als Integrationstests und viel mehr als Funktionstests.

Was sind Integrationstests?

Integrationstests prüfen das Gesamtverhalten von integrierten Modulen als eine Einheit.

Integrationstesting setzt dort an, wo Unit-Testing aufgehört hat, und prüft, wie die einzelnen Codeeinheiten zusammenarbeiten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schnittstellen zwischen den Modulen funktionieren und ihr kombiniertes Verhalten geprüft wird.

Beispiel (Fortsetzung Lego): Nachdem Sie die Qualität jedes Lego-Blocks überprüft haben, beginnen Sie mit dem Bau der Burg. Sie verbinden und verriegeln Blöcke, um Wände und Türme zu schaffen, die als Einheit funktionieren. Wenn die Türme aufrecht stehen – ist der Burgbau erfolgreich. So prüft das Integrationstesting, wie die Codeeinheiten zusammenarbeiten, wenn sie in ein größeres System integriert werden.

Im Rahmen des Integrationstests wird überprüft, ob die Funktion den Anforderungen entspricht und ob die Entwickler sie korrekt implementiert haben. Hier erhalten Sie ein klareres Bild der Leistung der Einheit und können dringende Probleme beheben, bevor Sie fortfahren.

Es ist jedoch erwähnenswert, dass Integrationstesting nicht der letzte Schritt im Zyklus ist. Sie müssen Integrationstests gleichzeitig mit der Entwicklung durchführen, was die Sache schwieriger macht. Aber es ist ein integraler Bestandteil des Testprozesses, da es einen hohen Qualitätsstandard sicherstellt und alle Einheiten aufeinander abstimmt.

Beim Durchführung von Integrationstests kann es vorkommen, dass jede Einheit zwar gut funktioniert, aber nicht gut zusammenarbeitet. Dies führt letztendlich zu Fehlern, Defekten oder Zusammenbrüchen.

Ansätze für Integrationstests

Es gibt drei Arten von Ansätzen für Integrationstests:

  • Big Bang-Ansatz: Testet integrierte Einheiten gleichzeitig
  • Top-Down-Ansatz: Testet integrierte Module von den oberen Ebenen zu den unteren Ebenen, jeweils einzeln
  • Bottom-Up-Ansatz: Testet integrierte Module von den unteren Ebenen zu den oberen Ebenen, jeweils einzeln

Vor- und Nachteile von Integrationstests

Vorteile 

  • Erkennung von Interface-Fehlern 
  • Verbesserung der Qualität und Zuverlässigkeit der Software
  • Frühzeitige Erkennung von Bugs und Fehlern 
  • Reduzierte Kosten und Zeit für das Debugging 
  • Sicherstellt, dass die Komponenten im System gut zusammenarbeiten
  • Beginnt sofort nach der Verfügbarkeit der Module
  • Kann Authentifizierung, Verschlüsselung und Autorisierung testen
  • Fördert die Zusammenarbeit zwischen Entwicklern und Testern
  • Kann langsam sein

Nachteile

  • Kann komplex und schwierig sein
  • Bezieht mehrere Komponenten ein
  • Handhabt Abhängigkeiten und Szenarien
  • Benötigt mehr Ressourcen und Tools
  • Kann teuer sein, um zu implementieren, auszuführen und zu warten
  • Erfordert ein hohes Maß an Koordination und Zusammenarbeit
  • Hängt von der Qualität und Verfügbarkeit der einzelnen Komponenten ab
  • Änderungen an einer Komponente wirken sich auf andere aus

Integrationstests sind teurer als Unit-Tests. 
Sie verlangen auch mehr Ressourcen für die Implementierung und Wartung. 

Unterschiede zwischen Unit-Tests und Integrationstests

Nachdem Sie nun verstanden haben, was Unit-Tests und Integrationstests tun und warum wir sie brauchen, betrachten wir die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden. Um die Besonderheit jedes Tests zu veranschaulichen, beziehen wir uns auf folgende Tabelle:

Unit-TestingIntegrationstestingTestet einen kleinen Teil eines Systems – eine Einheit in Isolation | Testet viele Teile, die zusammenarbeiten – viele Einheiten in Kollaboration
Entwickler / White-Box-Tester | Tester
Keine | Erforderlich
Einfach | Komplex
Schnell | Mäßig/langsam
Fehlerbehebung ist schnell und einfach | Fehlerbehebung ist langsamer und komplexer
White-Box-Testing | Sowohl als auch

Unit-Tests und Integrationstests in CI/CD

Sowohl Unit- als auch Integrationstests sind im Rahmen eines gut strukturierten CI/CD-Pipelines unerlässlich. Wie bereits erwähnt, testen Unit-Tests einzelne Teile des Codes und können leicht automatisiert werden. Dies ermöglicht es Ihnen, Code schnell zu validieren und neue Funktionen ohne Bedenken hinsichtlich Bugs oder Fehlern zu implementieren. Tatsächlich legen DevOps Best Practices sogar fest, dass die Automatisierung von Tests obligatorisch ist.

Häufige automatisierte Tests innerhalb der Pipeline sind entscheidend, um sicherzustellen, dass Codeänderungen nicht die Funktionalität einzelner Einheiten beeinträchtigen. Entwickler können die Tests entweder in regelmäßigen Abständen oder auf Abruf auslösen.

Die automatische Ausführung der Tests im CI/CD-Pipeline ermöglicht es, Bugs und Defekte frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Nach dem Ausführen der Tests werden die Ergebnisse an den Teamleiter gesendet, um zu bestätigen, dass der Pull Request zur Fusion mit dem Hauptcode bereit ist. Je mehr Tests Sie durchführen, desto sicherer stellen Sie sicher, dass Ihr Programm stabil ist und Ihr Team auf dem richtigen Entwicklungspfad bleibt.

Wann Unit-Testing vs. Integrationstesting?

Unit- und Integrationstests bilden die Grundlage für eine umfassende Teststrategie. Dies bedeutet, dass obwohl es Unterschiede gibt, Entwickler/Tester die beiden Ansätze in Kombination verwenden sollten. Die Testpyramide (oder eine vereinfachte Version davon) verdeutlicht dies: Die Pyramide zeigt, dass Unit-Tests den größten Anteil haben sollten, gefolgt von Integrationstests und schließlich Systemtests.

Zusammenfassend: Unit-Tests konzentrieren sich auf die Funktionalität einzelner Einheiten und können schnell und einfach automatisiert werden. Integrationstests überprüfen, wie einzelne Einheiten zusammenarbeiten, und sind komplexer als Unit-Tests, da sie mehrere Komponenten und Abhängigkeiten einbeziehen.

Die Kombination beider Testarten ermöglicht es Ihnen, eine robuste und zuverlässige Software zu entwickeln, die den Anforderungen entspricht.