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414 lines
25 KiB

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
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<title>Julio Biason .Me 4.3</title>
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<div class="container sidebar-sticky">
<div class="sidebar-about">
<a href="https:&#x2F;&#x2F;blog.juliobiason.me"><h1>Julio Biason .Me 4.3</h1></a>
<p class="lead">Old school dev living in a 2.0 dev world</p>
</div>
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</ul>
</div>
</div>
<div class="content container">
<div class="post">
<h1 class="post-title">O &quot;Unit&quot; de &quot;Unit Tests&quot;</h1>
<span class="post-date">
2016-11-23
<a href="https://blog.juliobiason.me/pt/tags/unit/">#unit</a>
<a href="https://blog.juliobiason.me/pt/tags/unit-tests/">#unit tests</a>
<a href="https://blog.juliobiason.me/pt/tags/tests/">#tests</a>
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<a href="https://blog.juliobiason.me/pt/tags/companion-post/">#companion post</a>
</span>
<p>Existem vários artigos sobre os &quot;testes de unidade&quot; e alguns até
falando de &quot;a unidade dos testes&quot;; todos estes estão errados e é
preciso parar de falar dessa forma.</p>
<span id="continue-reading"></span><div style="border:1px solid grey; margin:7px; padding: 7px">
<p>(Este post é relacionado com a apresentação que eu fiz no dia 19 de
novembro no TchêLinux. Os slides podem ser encontrados <a href="http://presentations.juliobiason.net/unit-in-unittest.html#">na área de
apresentações</a>.</p>
</div>
<p>Boa parte do conteúdo que eu vou comentar aqui é relacionado com o vídeo de Ian
Cooper <a href="https://vimeo.com/68375232">TDD, where did it all go wrong</a>. Quando eu
vi o vídeo, imediatamente eu comecei a relacionar os comentários dele sobre
TDD, na versão original de Kent Beck (o author do livro <a href="https://www.goodreads.com/book/show/387190.Test_Driven_Development?from_search=true">Test Driven
Development By Example</a>,
que foi o responsável por &quot;reativar&quot; a discussão sobre testes) com uma
experiência pessoal trabalhando com TDD no mundo embedded.</p>
<p>Antes que eu entre na discussão sobre o que é TDD de verdade, o que Kent Beck
quis dizer com o seu &quot;unit test&quot; e essa experiência pessoal, é preciso fazer
duas perguntas:</p>
<ul>
<li>Quem já usou a expressão &quot;testes de unidade&quot;?</li>
<li>Quem já discutiu qual era a &quot;unidade&quot; de &quot;testes de unidade&quot;?</li>
</ul>
<p>Existem várias discussões sobre isso, incluíndo uma recente (com relação à
este post, no entanto) sobre <a href="http://www.marclittlemore.com/how-to-write-high-quality-unit-tests/">como escrever testes de alta qualidade</a> (em
inglês), em que o autor comenta</p>
<p>Se você estiver programando com orientação à objetos, a sua unidade devem
ser as classes; se estiver programando de forma funcional, a sua unidade
são as funções.</p>
<p>O problema é que essa visão, além de incorreta com relação ao que Kent Beck
prega no seu livro (pelo menos, segundo Ian Cooper), ela gera mais problemas
do que soluções.</p>
<h2 id="um-exemplo-errado-de-unidade">Um exemplo errado de unidade</h2>
<p>Vamos pegar a ideia geral de &quot;unidades de teste&quot; e aplicar num pequeno caso.
Digamos que você tenha a seguinte classe para manter seus clientes:</p>
<pre data-lang="python" style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;" class="language-python "><code class="language-python" data-lang="python"><span style="color:#b48ead;">class </span><span style="color:#ebcb8b;">Client</span><span style="color:#eff1f5;">:
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#96b5b4;">__init__</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">self</span><span>, </span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>):
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">self</span><span>.name = name
</span></code></pre>
<p>Uma classe simples, onde você tem o nome do cliente (obviamente, num caso real,
a classe teria mais propriedades e mais uma pilha de métodos, mas para fins de
exemplo, vamos manter simples e curto.)</p>
<p>Conforme o produto evolui, surge o seguinte requerimento:</p>
<blockquote>
<p>Não podem ser cadastrados clientes com apenas um nome.</p>
</blockquote>
<p>Nesse ponto, você resolve aplicar os princípios <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/SOLID_(object-oriented_design)">SOLID</a>, aplicando o
&quot;Princípio da Responsabilidade Única&quot; e gera a seguinte alteração:</p>
<pre data-lang="python" style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;" class="language-python "><code class="language-python" data-lang="python"><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">_multiple_names</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>):
</span><span> split_names = name.</span><span style="color:#bf616a;">split</span><span>(&#39; &#39;)
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">return </span><span style="color:#96b5b4;">len</span><span>(split_names) &gt; </span><span style="color:#d08770;">1
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">_validate_name</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>):
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">if </span><span>not </span><span style="color:#bf616a;">_multiple_names</span><span>(name):
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">raise </span><span style="color:#bf616a;">Exception</span><span>(&quot;</span><span style="color:#a3be8c;">Invalid name</span><span>&quot;)
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">return </span><span>name
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">class </span><span style="color:#ebcb8b;">Client</span><span style="color:#eff1f5;">:
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#96b5b4;">__init__</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">self</span><span>, </span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>):
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">self</span><span>.name = </span><span style="color:#bf616a;">_validate_name</span><span>(name)
</span></code></pre>
<p>Isso obedece boa parte do SOLID e do SRP porque a função <code>_validade_name</code>
tem uma única responsabilidade, dizer se o nome é valido ou não (e o &quot;bacana&quot; é
que, se surgir uma nova condição definindo o que é um nome válido, basta
adicionar nessa função a chamada do novo validador); ainda, <code>_multiple_names</code>
tem uma única responsabilidade, dizer se o nome é composto por múltiplos nomes
ou um só.</p>
<p>Até aqui, não falamos nada de teste. Então vamos lá: você criou estes três
componentes e agora quer escrever os testes. Como é preciso escrever um
teste por classe e por função, você escreve essa excelente suíte de testes:</p>
<pre data-lang="python" style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;" class="language-python "><code class="language-python" data-lang="python"><span style="color:#b48ead;">import </span><span>pytest
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">test_single_name</span><span>():
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">assert </span><span>not </span><span style="color:#bf616a;">_multiple_names</span><span>(&#39;</span><span style="color:#a3be8c;">Cher</span><span>&#39;)
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">test_multiple_name</span><span>():
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">assert </span><span style="color:#bf616a;">_multiple_names</span><span>(&#39;</span><span style="color:#a3be8c;">Julio Biason</span><span>&#39;)
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">test_valid_name</span><span>():
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">_validate_name</span><span>(&#39;</span><span style="color:#a3be8c;">Julio Biason</span><span>&#39;)
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">test_invalid_name</span><span>():
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">with </span><span>pytest.</span><span style="color:#bf616a;">raises</span><span>(Exception):
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">_validate_name</span><span>(&#39;</span><span style="color:#a3be8c;">Cher</span><span>&#39;)
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">test_client_error</span><span>():
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">with </span><span>pytest.</span><span style="color:#bf616a;">raises</span><span>(Exception):
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">Client</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>=&#39;</span><span style="color:#a3be8c;">Cher</span><span>&#39;)
</span><span>
</span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#8fa1b3;">test_client</span><span>():
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">Client</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>=&#39;</span><span style="color:#a3be8c;">Julio Biason</span><span>&#39;)
</span></code></pre>
<div style="border:1px solid grey; margin:7px; padding: 7px">
<p>Sim, o certo seria escrever os testes antes do código, mas isso não é o que
acontece; afinal de contas, como é que você teria um teste para a sua classe se
você não escreveu a classe ainda -- e isso é mais uma prova que a pergunta de
&quot;unidade de teste&quot; está errada.</p>
</div>
<p>Uma vez escritos os testes, você roda os testes e... </p>
<pre style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;"><code><span>$ pytest client.py
</span><span>==== test session starts ====
</span><span>rootdir: /home/jbiason/unitt, inifile:
</span><span>collected 6 items
</span><span>
</span><span>client.py ......
</span><span>
</span><span>==== 6 passed in 0.03 seconds ====
</span></code></pre>
<p>Excelente, todos os testes passaram; e como está a cobertura de testes (que é
algo que todo mundo que fala em &quot;unidades de teste&quot; se preocupa, afinal de
contas, você precisa garantir que tem testes para todas as classes e todas as
funções, certo?) </p>
<pre style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;"><code><span>$ pytest --cov=client client.py
</span><span>==== test session starts ====
</span><span>plugins: cov-2.4.0
</span><span>collected 6 items
</span><span>
</span><span>client.py ......
</span><span>
</span><span>---- coverage: platform linux, python 3.4.3-final-0 ----
</span><span>Name Stmts Miss Cover
</span><span>-------------------------------
</span><span>client.py 25 0 100%
</span><span>
</span><span>==== 6 passed in 0.11 seconds ====
</span></code></pre>
<p>100% de cobertura; excelente! Você encerra o dia e fica vendo vídeos no
YouTube o dia todo, até que alguém do financeiro vêm com essa notícia:</p>
<blockquote>
<p>&quot;Não podemos perder a Cher, a Xuxa, a Madonna, a Björk e o String como
clientes!&quot;</p>
</blockquote>
<p>Seu pensamento é &quot;meleca&quot;. Bom, hora de retornar o código para seu estado
anterior:</p>
<pre data-lang="python" style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;" class="language-python "><code class="language-python" data-lang="python"><span style="color:#b48ead;">class </span><span style="color:#ebcb8b;">Client</span><span style="color:#eff1f5;">:
</span><span> </span><span style="color:#b48ead;">def </span><span style="color:#96b5b4;">__init__</span><span>(</span><span style="color:#bf616a;">self</span><span>, </span><span style="color:#bf616a;">name</span><span>):
</span><span> </span><span style="color:#bf616a;">self</span><span>.name = name
</span></code></pre>
<div style="border:1px solid grey; margin:7px; padding: 7px">
<p>Na verdade, a parte que deveria ser alterada é justamente a <code>_validate_name</code>,
que não precisa mais perguntar se o cliente tem múltiplos nomes; eu mudei no
lugar errado propositadamente para aumentar o efeito catastrófico da coisa.</p>
</div>
<p>Alteração feita, é hora de rodar os testes para ver o que aconteceu:</p>
<pre style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;"><code><span>==== FAILURES ====
</span><span>____ test_client_error ____
</span><span>
</span><span> def test_client_error():
</span><span> with pytest.raises(Exception):
</span><span>&gt; Client(name=&#39;Cher&#39;)
</span><span>E Failed: DID NOT RAISE &lt;class &#39;Exception&#39;&gt;
</span><span>
</span><span>client.py:37: Failed
</span><span>==== 1 failed, 5 passed in 0.63 seconds ====
</span></code></pre>
<p>Ah, lógico! &quot;Cher&quot; agora é um nome válido e, portanto, não vai mais levantar a
exceção. Você altera o <code>test_client_error</code> para não esperar a exceção mais e
roda os testes de novo: </p>
<pre style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;"><code><span>$ pytest client.py
</span><span>==== test session starts ====
</span><span>rootdir: /home/jbiason/unitt, inifile:
</span><span>plugins: cov-2.4.0
</span><span>collected 6 items
</span><span>
</span><span>client.py ......
</span><span>
</span><span>==== 6 passed in 0.03 seconds ====
</span></code></pre>
<p>Só para garantir, vamos rodar com cobertura de novo: </p>
<pre style="background-color:#2b303b;color:#c0c5ce;"><code><span>$ pytest --cov=client client.py
</span><span>==== test session starts ====
</span><span>rootdir: /home/jbiason/unitt, inifile:
</span><span>plugins: cov-2.4.0
</span><span>collected 6 items
</span><span>
</span><span>client.py ......
</span><span>
</span><span>---- coverage: platform linux, python 3.4.3-final-0 ----
</span><span>Name Stmts Miss Cover
</span><span>-------------------------------
</span><span>client.py 24 0 100%
</span><span>
</span><span>==== 6 passed in 0.12 seconds ====
</span></code></pre>
<p>Aí você se dá uns tapinhas nas costas por ter arrumado as coisas super rápido
por ter pensado em seguir o SOLID, os testes escritos continuam todos
funcionando corretamente e volta a ver vídeos.</p>
<p>Entretanto, agora você criou um monstro: as funções <code>_validate_name</code> e
<code>_multiple_names</code> <em>não</em> são mais necessárias, mas você não vê isso porque os
testes de cobertura continuam indicando que tudo está sendo testado. E assim
sua base de código vai crescendo e ninguém vê exatamente que há partes
desnecessárias porque a cobertura, que deveria indicar partes que não estão
sendo chamadas... estão sendo chamadas (pelos testes).</p>
<div style="border:1px solid grey; margin:7px; padding: 7px">
<p>Algumas linguagens compiladas utilizam o conceito de &quot;dead code&quot;: código que
nunca é chamado e que não é necessário. Entretanto, dependendo da linguagem,
isso pode não ser indicado em lugar nenhum porque o teste está usando a função
e, portanto, ele não está realmente morto.</p>
</div>
<h2 id="de-volta-a-kent-beck">De volta a Kent Beck</h2>
<p>Se voltarmos ao que Kent Beck disse no seu livro, temos que </p>
<blockquote>
<p>&quot;Rode de forma isolada&quot;, nada mais, nada menos.</p>
</blockquote>
<p>Ou seja, não são &quot;testes de unidade&quot;, mas &quot;testes unitários&quot;, no sentido de
que o teste consegue gerar e consumir todas as informações necessárias para
completar sua execução. No nosso exemplo de clientes, um teste que faz a
pesquisa por um cliente com um certo nome não deve, de forma alguma, depender
do teste que cria clientes. O teste <strong>deve ser</strong> unitário, ele não depende de
mais nenhum outro teste para funcionar.</p>
<p>Discussões sobre &quot;qual a unidade&quot; é que levaram a criação de modelos como
Behavior Driven Development (BDD) e Acceptance Test-Driven Development (ATDD);
na verdade, o que elas fazem é mudar a semântica do que são os testes para que
as pessoas olhem o que precisa ser feito ao invés de sair testando &quot;unidades&quot;.</p>
<h2 id="o-que-testar">O que testar</h2>
<p>A aproximadamente três semanas (novamente, baseada na data deste post)
apareceu uma pergunta no Reddit sobre se <a href="https://www.reddit.com/r/django/comments/5bearg/should_i_write_unit_tests_for_djangos_built_in/">devem ser testados os componentes
internos do Django</a>,
especificamente, se um campo inteiro deve ter testes para averiguar se o mesmo
retorna erro no caso de serem passados valores não-numéricos.</p>
<p>Esse foi um ponto que, numa primeira instancia, eu achei que não, mas a
verdade é que sim, isso deve ser testado. Não porque você quer garantir que um
campo numérico só aceita valores numéricos, mas porque a sua definição desse
campo (que pode ser, por exemplo, um CEP, ou uma idade) deve aceitar somente
valores numéricos. Você não está testando se o framework retorna um erro com
valores não-numéricos, mas porque você precisa validar se <em>o seu campo é
numérico</em>.</p>
<p>Em outras palavras, o que deve ser testado não é como o sistema foi
implementado, mas se os <em>requisitos</em> pedidos estão sendo cumpridos (&quot;a
idade/CEP deve aceitar apenas números&quot;). <em>Essa</em> é a unidade dos testes, se
vocês quiserem insistir na falácia. Essa é a <em>única</em> unidade que deve ser
testada.</p>
<p>Ou, como melhor colocou Kent Beck:</p>
<blockquote>
<p>Evite testar detalhes de implementação, teste comportamentos.</p>
</blockquote>
<h2 id="o-ciclo-do-tdd-e-o-lsp">O ciclo do TDD e o LSP</h2>
<p>Uma coisa que o TDD promove é o ciclo &quot;Vermelho&quot;, &quot;Verde&quot;, &quot;Refatoração&quot;. Isso
pode ser &quot;traduzido&quot; como</p>
<blockquote>
<p>Escreva seu teste que garanta um certo requisito; como não há
implementação, ele irá falhar (aparecer como vermelho nos resultados dos
testes).</p>
<p>Escreva a implementação. O teste irá passar para verde. Essa refatoração
deve ser o mínimo de código necessário para fazer o teste passar.</p>
<p>Refatore o código para remover código duplicado, má escolha de nomes de
variáveis, quebras do SOLID, etc [#unclebob]_.</p>
</blockquote>
<div style="border:1px solid grey; margin:7px; padding: 7px">
<p>Eu nunca consegui produzir código TDD de verdade, mas alguns vídeos, como por
exemplo <a href="https://vimeo.com/97516288%3E">Uncle Bob falando sobre test transformations</a>,
fazem com que eu acredite que TDD puro e correto <em>funciona</em>.</p>
</div>
<p>Normalmente, depois de refatorar, espera-se que o código volte para o vermelho
-- ou, pelo menos, é o que o gráfico utilizado deixa a entender. Entretanto,
se você focou no requisito e não na implementação, o teste deve continuar
verde, por mais que você refatore.</p>
<p>Se voltarmos para o exemplo do nome único, nossos testes seriam apenas dois:
barrar usuários com apenas um nome e deixar passar aqueles com dois ou mais.
Todos os demais testes são desnecessários porque não fazem parte dos
requisitos. Se essa validação será feita no próprio <code>__init__</code>, se isso vai
ser outra classe, se vamos mandar isso para outro serviço que fará a validação
do nome, nada disso importa: o que precisamos é <em>barrar</em> usuários com apenas
um nome e <em>aceitar</em> aqueles com dois ou mais. Nada mais, nada menos.</p>
<p>Se voltamos para o SOLID, existe um princípio que se encaixa nessa
consideração: LSP - Princípio de Substituição de Liskov. Esse princípio é, na
verdade, um nome complicado para &quot;design por contrato&quot;; no nosso exemplo,
nosso contrato é: &quot;Se você mandar um cliente com apenas um nome, irá ocorrer
uma falha; clientes devem ter dois nome ou mais.&quot; Se amanhã eu trocar a classe
inteira por outra, se eu reescrever a classe inteira, se eu mudar de
linguagem, o teste deverá continuar passando (claro, considerando que eu
consiga rodar os testes numa linguagem diferente da linguagem da
implementação). Meu &quot;contrato&quot; continua válido, não importa a implementação
que estamos falando. Meus requisitos continuam sendo verdadeiros, não importa
como eu implementei. Meu <em>comportamento</em> continua sendo verdadeiro, validado
pelos testes.</p>
<p>Parte disso vem da definição de requisitos. Se você não tem requisitos bem
definidos, você não tem o que testar. E ficar testando funções e/ou classes
não vai lhe ajudar em nada, porque estes não são seus requisitos e, portanto,
não fazem parte do seu contrato.</p>
<h2 id="como-eu-vi-tdd-funcionar-de-verdade">Como eu vi TDD funcionar de verdade</h2>
<p>Eu comentei no começo desse post como o vídeo do Ian Cooper ressonou com uma
experiência pessoal trabalhando com TDD. Essa experiência foi relacionada ao
trabalho com um gerenciador de alarmes: Vários componentes do sistema iriam
gerar &quot;eventos&quot; e, conforme o evento gerado, o gerenciador de alarmes deveria</p>
<ol>
<li>gerar apenas um log; 2) gerar um log e enviar um aviso pela rede; 3) ativar
um indicador de erro que continuaria ligado até que outro evento o desligasse.</li>
</ol>
<p>Como seguimos os princípios do SOLID, o código ficou separado, internamente,
em quatro componentes: um componente de tomada de decisão, que indicaria para
quais outros componentes o evento seria enviado; um componente para geração de
logs; um componente para avisos através da rede; e, finalmente, um componente
que ativaria ou desativaria alarmes relacionados com o evento. Da mesma forma,
como eu não tinha noção ainda de testar comportamentos, eu acabei escrevendo
testes que injetavam diretamente um evento que deveria ser logado no
componente de logs e verificava o resultado; um evento que deveria ser enviado
pela rede e verificava se o mesmo era gerado; um evento que deveria ser
mantido como alarme para o componente de alarmes e verificava se o mesmo era
ativado (e outro teste que enviada o evento de ativar alarme e depois enviava
o evento de desativar alarme e verificava se o mesmo ficava desativado --
afinal de contas, um teste não pode depender de outro).</p>
<p>Entretanto, algo não &quot;parecia&quot; certo. No momento, parecia que tudo estava ok,
mas não tínhamos a sensação de que o aplicativo como um todo estava
funcionando. Foi nesse ponto que começamos a falar de &quot;testes de ponta a
ponta&quot;: testes que utilizariam um componente para gerar o evento externamente
do gerenciador de alarme e, depois de chamado, verificaria o estado final do
sistema. Estes testes, apesar de serem mais complexos de serem escritos
(porque haviam várias camadas intermediárias até que que o evento partisse de
um aplicativo e chegasse ao gerenciador de alarmes), eles passaram a fazer
muito mais sentido que testar cada componente isoladamente. Na época, eu não
me liguei o porquê, mas depois do vídeo, eu entendi: Fazia mais sentido porque
estávamos testado o <em>comportamento</em>, não a <em>implementação</em>.</p>
<h2 id="resumo">Resumo</h2>
<p>Se tudo ficou complexo, eu posso resumir TDD (de verdade) da seguinte forma:</p>
<ul>
<li>Escreva testes que verifiquem requisitos, não a implementação do requisito;</li>
<li>A implementação pode mudar, os testes não deveriam;</li>
<li>Garanta que o teste dependa apenas de si mesmo e não de outros testes;</li>
<li>Use cobertura apenas para identificar código que pode ser <em>removido</em>, não
que precisa de testes (afinal de contas, se você está verificando todos os
requisitos e um trecho de código nunca é chamado, o que esse trecho de
código está fazendo?)</li>
</ul>
</div>
</div>
</body>
</html>