Cuando desarrollamos una aplicación, sea cual sea el sector o tipo de software, es esencial realizar pruebas exhaustivas para verificar que todo funciona tal y como debería. Una de las técnicas más utilizadas para este propósito son las pruebas unitarias o unit test, las cuales en la actualidad son una parte integral del desarrollo de software moderno y permiten garantizar la calidad de este.
Según un estudio realizado por JetBrains, el 75 % de los desarrolladores creen que las pruebas unitarias de software desempeñan un papel clave durante su desarrollo. A pesar de su importancia, aún hay un 33 % de los desarrolladores que no utilizan pruebas unitarias en sus proyectos, por lo que es necesario seguir concienciando sobre su relevancia y fomentar su adopción.
En este artículo explicaremos qué son las pruebas unitarias, qué tipos hay, cómo se implementan y por qué son fundamentales para el desarrollo de software de calidad.
¿Qué es una prueba unitaria en software?
Se denomina prueba unitaria o unit testing a un tipo de prueba de software que se centra en verificar el funcionamiento correcto de unidades individuales de código. Estas unidades suelen ser funciones, métodos o clases específicas dentro de un programa. El objetivo principal de las pruebas unitarias es asegurar que cada componente del software funcione correctamente de manera aislada, antes de integrarlo con el resto del sistema.
Este tipo de pruebas se empezaron a utilizar en la década de 1970, cuando el desarrollo de software comenzó a volverse más complejo y se necesitaban métodos más robustos para garantizar la calidad del código.
Actualmente, forman parte integral de metodologías ágiles y prácticas de desarrollo modernas como la Integración Continua y el Desarrollo Dirigido por Pruebas (TDD). Se utilizan en una amplia variedad de lenguajes de programación y frameworks, y existen numerosas herramientas y bibliotecas especializadas para facilitar su implementación y automatización. Además, muchas empresas han adoptado la cultura de «shift-left testing», que implica realizar pruebas, incluidas las unitarias, lo antes posible en el ciclo de desarrollo.
¿Cómo se hacen las pruebas unitarias? 9 características indispensables
Por lo general, para que las pruebas unitarias sean consideradas como tal, deben cumplir ciertos requisitos o características. Algunas de las más destacadas son:
- Automatización: las pruebas unitarias deben poder ejecutarse de forma automatizada, sin intervención manual.
- Independencia: cada prueba unitaria debe ser independiente de las demás, pudiendo ejecutarse de forma aislada sin depender del resultado de otras pruebas.
- Repetibilidad: deben poder ejecutarse múltiples veces y siempre producir el mismo resultado, siempre que el código probado no haya cambiado.
- Rapidez: deben ejecutarse con rapidez, generalmente en cuestión de segundos, para proporcionar retroalimentación inmediata a los desarrolladores.
- Específicas: cada prueba debe enfocarse en una funcionalidad específica y tener un propósito claro, evitando probar múltiples aspectos en una sola prueba.
- Mantenibilidad: el código de las pruebas unitarias debe ser limpio, legible y fácil de mantener, al igual que el código de producción.
- Reutilizable: deben poder reutilizarse fácilmente para diferentes conjuntos de datos o escenarios, lo que permite una mayor cobertura de pruebas sin duplicar código.
- Documentación: las pruebas unitarias sirven como una forma de documentación viva, mostrando cómo se espera que funcionen las diferentes partes del código.
- Aislamiento: las pruebas unitarias deben aislar la unidad de código que se está probando, utilizando mocks o stubs para simular las dependencias externas.
Estas características aseguran que las pruebas unitarias sean efectivas, eficientes y contribuyan significativamente a la calidad del software. Al adherirse a estos principios, los desarrolladores pueden crear un conjunto de pruebas robusto y confiable que proporcione una base sólida para el desarrollo y mantenimiento continuo del código.
8 tipos de pruebas unitarias
Existen diferentes enfoques y clasificaciones para las pruebas unitarias, cada uno con sus propias ventajas y aplicaciones específicas. A continuación, exploraremos algunos de los tipos más comunes de pruebas unitarias utilizadas en el desarrollo de software:
- Pruebas de caja blanca: se enfocan en la estructura interna del código. El objetivo es verificar el comportamiento de fragmentos específicos de código, como funciones o métodos, evaluando todas las posibles rutas o ramas.
- Pruebas de caja negra: A diferencia de las de caja blanca, este tipo de prueba no se preocupa por cómo está implementado el código, sino por las entradas y salidas. El objetivo es asegurarse de que la unidad devuelve los resultados esperados ante diversas entradas.
- Pruebas de estado: estas pruebas se centran en verificar que el estado interno de un objeto o componente sea correcto después de realizar ciertas operaciones. Se utilizan para asegurar que los cambios en el estado del objeto sean consistentes y predecibles.
- Pruebas de comportamiento (Behavioral Testing): estas pruebas validan que una función o método se comporte de la manera esperada según los requerimientos o el comportamiento definido. Pueden hacerse usando frameworks como BDD (Behavior-Driven Development).
- Pruebas de regresión: se realizan para asegurar que cambios o mejoras en el código no afecten el comportamiento de otras partes del sistema. Aunque son más comunes a nivel de integración, también pueden hacerse a nivel de unidad.
- Pruebas de rendimiento: aunque no son frecuentes en pruebas unitarias tradicionales, pueden diseñarse para asegurar que una función en particular se ejecute dentro de ciertos límites de tiempo y recursos.
- Pruebas de excepciones: estas verifican que el código gestione correctamente situaciones anómalas o errores, como lanzar y gestionar excepciones cuando se introducen datos no válidos o se alcanzan condiciones no previstas.
- Pruebas parametrizadas: permiten ejecutar un mismo conjunto de pruebas sobre diferentes conjuntos de datos para comprobar el comportamiento de una unidad con múltiples entradas sin tener que duplicar el código de la prueba.
¿Cuándo utilizan pruebas unitarias los desarrolladores?
Las pruebas unitarias de software se pueden utilizar en diferentes etapas del proceso de desarrollo de software. Existen diferentes enfoques que se pueden emplear y que determinan cuándo y cómo se implementan estas pruebas. Algunos de los momentos más comunes en los que los desarrolladores utilizan pruebas unitarias son:
- Desarrollo basado en pruebas (TDD): los desarrolladores escriben las pruebas unitarias antes de implementar el código real. Al escribir primero las pruebas, los desarrolladores se aseguran de que el código cumpla con los requisitos, promoviendo un diseño más limpio y modular, ya que el código se desarrolla específicamente para pasar las pruebas. Además, TDD ayuda a prevenir errores y facilita la refactorización del código.
- Después de implementar el código: en este enfoque, los desarrolladores escriben las pruebas unitarias una vez que han completado la implementación de una función o módulo. Aunque no es tan proactivo como TDD, permite asegurar que el código existente funcione como se espera y detectar posibles errores.
- Integración continua: las pruebas unitarias se ejecutan automáticamente cada vez que se realiza un cambio en el código y se sube al repositorio. Esto permite detectar rápidamente cualquier problema introducido por los cambios recientes, facilitando su corrección inmediata y evitando introducir errores en producción. Esta práctica es especialmente útil en equipos grandes o proyectos complejos, donde múltiples desarrolladores pueden estar trabajando en diferentes partes del código simultáneamente.
- Durante la refactorización: cuando los desarrolladores necesitan modificar o mejorar el código existente sin cambiar su funcionalidad, el unit testing actúa como una red de seguridad, asegurando que los cambios no introduzcan errores inesperados.
- Al corregir errores: cuando se identifica un error en el software, los desarrolladores a menudo escriben una prueba unitaria que reproduce el error antes de corregirlo. Esto no solo ayuda a resolver el problema, sino que también previene su reaparición en el futuro.
Ventajas del unit testing: ¿Por qué son importantes las pruebas unitarias?
Hay desarrolladores que se preguntan si las pruebas unitarias son realmente necesarias, ya que, en ocasiones, hay que invertir más tiempo en ellas que en escribir el código en sí. Pero hay que tener claro que a medio y largo plazo te ahorrarán tiempo, esfuerzo y bastantes dolores de cabeza por muchas razones:
- Garantiza la corrección del código de manera verificable: las pruebas exhaustivas validan el funcionamiento en diversos escenarios, confirmando que los resultados obtenidos coinciden con los esperados.
- Reducen la necesidad de refactorización: al escribir pruebas que exigen resultados específicos, te ves obligado a desarrollar código que cumpla esos objetivos desde el principio. Esto evita la implementación a ciegas y la posterior necesidad de rehacer completamente las clases. Aunque no previene cambios en los requisitos del proyecto, sí minimiza los ajustes debidos a errores de implementación inicial.
- Detección eficaz de errores: al encontrar un error no contemplado previamente, es posible crear una nueva prueba o ajustar las existentes para incluirlo, previniendo así su reaparición en el futuro.
- Reduce las regresiones: o errores corregidos que reaparecen en versiones posteriores. Si un error se reintroduce, ya sea por una reversión o por otros medios, las pruebas existentes fallarán, evitando que se lance una versión con una regresión.
- Mejoran la calidad del diseño del software: al escribir pruebas, los desarrolladores se ven obligados a pensar en la estructura y las interfaces de su código desde el principio, lo que suele llevar a un diseño más modular y desacoplado.
Las pruebas no suelen ser divertidas, pero son inseparables del proceso de desarrollo. Desafortunadamente, al no ser entretenidas, requieren de trabajo extra, y al no enseñarse habitualmente en los planes de estudio tradicionales, las pruebas tienden a ser una habilidad y un hábito que se adquieren con la madurez profesional del desarrollador.
El valor de las pruebas en proyectos pequeños y simples puede no ser evidente, aunque suelen ser más fáciles de implementar. Sin embargo, al trabajar en aplicaciones complejas, especialmente en equipo, su utilidad es enorme. Es mucho más sencillo ensamblar múltiples componentes cuando sabes que cada pieza funciona correctamente de forma aislada. Después vienen las pruebas de integración, que aplican los mismos principios para asegurar que las piezas de código diseñadas para trabajar juntas lo hacen correctamente cuando se combinan.
Unit testing en el desarrollo de aplicaciones native cloud
El unit testing también juega un papel fundamental en el desarrollo de aplicaciones en la nube. En entornos de cloud computing, las pruebas unitarias ayudan a garantizar la fiabilidad y escalabilidad de los microservicios y componentes distribuidos. Además, facilitan la implementación de prácticas de integración y despliegue continuo (CI/CD), fundamentales en arquitecturas cloud native.
Realizar y automatizar pruebas unitarias en entorno cloud es sin duda una práctica más que recomendable y que además, resulta fundamental para garantizar la calidad y confiabilidad de las aplicaciones basadas en la nube. La naturaleza distribuida y escalable de los entornos cloud hace que las pruebas unitarias sean aún más críticas, ya que permiten identificar y corregir problemas en componentes individuales antes de que se propaguen a través de todo el sistema.
Además, la automatización de estas pruebas en el cloud facilita la detección temprana de errores y mejora la eficiencia del proceso de desarrollo en general.
Por todo esto y más, los principales proveedores de la nube pública ofrecen distintas herramientas que facilitan la implementación y ejecución de pruebas unitarias en entornos cloud. Por ejemplo:
- AWS ofrece AWS CodeBuild, AWS CodeDeploy, AWS CodePipeline y AWS Lambda para automatizar la ejecución de pruebas unitarias como parte del proceso de integración continua.
- Microsoft Azure proporciona Azure DevOps ,Azure Test Plans, Azure Pipelines y Azure Functions que permiten la integración y automatización de pruebas unitarias en el flujo de desarrollo y despliegue.
- Google Cloud Platform ofrece Cloud Build, Cloud Functions y Cloud Run, que facilitan la ejecución de pruebas unitarias como parte del proceso de desarrollo y despliegue en la nube.
Conclusión
Estas herramientas no solo permiten la ejecución de pruebas unitarias, sino que también las integran en el flujo de trabajo de CI/CD, asegurando que cada cambio en el código sea probado antes de su implementación en producción. Además, gracias a herramientas de IA como GitHub Copilot, Amazon CodeWhisperer o ChatGPT, escribir pruebas unitarias es cada vez más sencillo, rápido y accesible.
Estas herramientas de IA pueden generar automáticamente unit test, sugerir escenarios de prueba e incluso ayudar a identificar errores en el código. Esto no solo acelera el proceso de creación de pruebas unitarias, sino que también mejora su calidad y cobertura, permitiendo a los desarrolladores centrarse en aspectos más complejos y estratégicos del desarrollo de software.
Desde Ausum Cloud trabajamos codo con codo con nuestros clientes con el objetivo de crear soluciones de pruebas unitarias robustas y eficientes en entornos cloud. Nuestro enfoque, centrado en la automatización y la integración continua, aprovechan las herramientas de los principales proveedores de nube pública.
Esto nos permite garantizar la calidad y confiabilidad de las aplicaciones de nuestros clientes, al tiempo que optimizamos sus procesos de desarrollo, costes y despliegue. Si tienes alguna pregunta sobre cómo implementar pruebas unitarias en tu entorno cloud o necesitas asesoramiento sobre cómo optimizar tus procesos de desarrollo en la nube, no dudes en contactarnos.
