Test driven development

Les tests tels qu'ils sont mis à profit dans TDD permettent d'explorer et de préciser le besoin, puis de spécifier le comportement souhaité du logiciel en fonction de son utilisation, avant chaque étape de codage. Le logiciel ainsi produit est tout à la fois pensé pour répondre avec justesse au besoin et conçu pour le faire avec une complexité minimale. On obtient donc un logiciel mieux conçu, mieux testé et plus fiable, autrement dit de meilleure qualité.

Quand les tests sont écrits après codage, comme c'est le cas traditionnellement, les choix d'implémentation contraignent l'écriture des tests : les tests sont écrits en fonction du code, et si certaines parties du code ne sont pas testables, elles ne seront pas testées. Au contraire, en testant avant de coder, on utilise le code avant son implémentation, de sorte que les contraintes définies par les tests s’imposent à l'implémentation : le code est écrit en fonction des tests. Le fait d'écrire les tests avant le code en TDD conduit donc à des implémentations testables, c'est-à-dire faciles à tester et entièrement testables. Or la testabilité du code favorise une meilleure conception par un couplage lâche et une cohésion forte, ce qui évite des erreurs de conception courantes.

Comme chaque test correspond à un changement minimal de code, un test unique permet de faire un lien évident entre une régression et sa cause s'il échoue. Ce lien fait de l'exécution des tests un moment charnière dans un cycle de TDD : on capture l'état instantané du logiciel et on détecte d'éventuelles régressions à la suite du dernier changement. En effet, on veut à tout prix éviter de modifier le code en présence d'une régression. Dans le cas contraire, on ne saurait dire avec certitude si les tests échouent à cause du dernier changement ou d'un changement antérieur. C'est en cela que les tests déjà écrits constituent un filet de sécurité contre des accidents de parcours où l'on perdrait le lien entre changement et régression. Ce filet de sécurité permet d'envisager avec sérénité n'importe quelle modification du code, qu'il s'agisse d'une transformation (modification qui affecte le comportement) ou d'un remaniement (modification qui n'altère pas le comportement), ainsi que les livraisons du logiciel de version en version.

L'enjeu du remaniement continu du code est de réaligner la conception du code avec les besoins connus, afin de lutter contre l'entropie logicielle et de prévenir la dette technique. Changer la conception du code sans en altérer le comportement requiert de disposer de tests qui garantissent l'absence de régression. Pour cela, on devrait faire appel à différentes formes complémentaires de test, de manière à ne pas les réécrire à chaque remaniement de code, quelle que soit l'étendue des remaniements : tantôt des tests pour vérifier les résultats exacts d'un traitement, tantôt des tests pour vérifier que des composants collaborent correctement, sans que ces différents tests échouent ensemble pour les mêmes raisons.

Comme les tests sont écrits avant le code, ils jouent plusieurs rôles dans TDD : ils servent d'abord à résoudre un problème en guidant le codage à chaque étape, ils fournissent ensuite un filet de sécurité contre les régressions et, enfin, ils documentent le comportement du logiciel. Grâce à son utilisation des tests, TDD fait gagner en productivité de plusieurs façons.

• TDD permet d'éviter des modifications de code sans lien avec le but recherché, car on se focalise à chaque cycle sur la satisfaction d'un besoin précis, en conservant le cap du problème d'ensemble à résoudre.
• TDD permet d'éviter les accidents de parcours, où des tests échouent sans qu'on puisse identifier le changement responsable, ce qui aurait pour effet d'allonger la durée d'un cycle de développement.
• TDD permet de maîtriser le coût des évolutions logicielles au fil du temps, grâce à une conception du code perméable au changement.
• TDD permet de s'approprier plus facilement n'importe quelle partie du code en vue de le faire évoluer, car chaque test ajouté dans la construction du logiciel explique et documente le comportement du logiciel en distillant l'intention des auteurs.
• TDD permet de livrer une nouvelle version d'un logiciel avec un haut niveau de confiance dans la qualité des livrables, confiance justifiée par la couverture et la pertinence des tests à sa construction.

Lorsque deux personnes s'associent en binôme pour résoudre un problème de programmation, elles occupent tour à tour deux rôles semblables à ceux d'un équipage de rallye automobile : le pilote, qui tient le clavier, code, tandis que le copilote supervise, prend du recul et guide son pilote par étapes, puis les rôles sont échangés à intervalles réguliers. En appliquant TDD, un binôme peut échanger les rôles de différentes façons : soit entre deux cycles de développement au moment d'itérer, soit entre l'écriture d'un nouveau test en échec et le codage d'un nouveau comportement. La seconde façon d'échanger les rôles force à séparer les préoccupations du test de celles de l'implémentation et met le copilote à contribution pour écrire le test seulement, tandis que la première permet de dérouler un cycle complet en occupant un même rôle.