如何伪造包含非虚函数的 C++ 类？

Question

我正在尝试测试一些 C++ 遗留代码。特别是，我有一个类层次结构，比如A < B < C（即A 是B 的子类，B 是C 的子类），并且有一个对象的全局引用类型为C，用于整个系统代码（单例模式）。目标是用一些假对象替换 C 对象（实际上，C 用于访问数据库）。

我的第一个尝试是引入接口IA, IB, and IC（包含对应类功能的纯虚版本），让每个类实现自己的接口，并将全局C引用的类型改为IC .在我测试的设置函数中，我会用我自己的IC 实现替换全局引用的C 对象，让整个系统使用我的假实现。

但是，A, B 和 C 类都包含相当多的非虚拟函数。现在，如果我要让类从我的接口继承，我会将这些函数的语义从非虚拟更改为虚拟（Feathers 在“使用遗留代码高效工作”中讨论了这个问题，第 367 页）。换句话说：我必须检查对我的全局对象的每一次调用，并且我必须确保在我的更改之后，仍然调用相同的函数。对我来说，这听起来像是很多容易出错的工作。

我也想过让非虚函数“final”，即告诉编译器A, B和C的函数不能隐藏在子类中（这会让编译器告诉我所有潜在的危险B 和 C 的函数 - 如果函数没有隐藏在基类中，则根本不会发生上述效果），但 C++ 似乎不支持（我们还没有使用 C+ +11，但即使它的 final 关键字似乎也只适用于虚函数）。

为了让情况更加困难，A, B 和 C 类还包含公共属性、虚函数以及一些模板函数。

所以我的问题是：如何应对我上面描述的情况？是否有任何我错过的 C++ 功能，在我的场景中可以提供帮助？有什么设计模式吗？甚至任何重构工具？我的主要要求是更改必须尽可能安全，因为我想伪造的类对系统相当重要......我也很高兴有一个“丑陋”的解决方案，它可以让我进行测试到位（如果系统适当地覆盖了测试，则可以稍后对其进行重构）。

编辑：我搞砸了我的继承层次结构（它是颠倒的） - 现在已更正。

Edit2：我们最终得到如下结果：我们只将我们当前测试用例实际需要的函数设为虚拟。然后，我们检查了对这些方法的每次调用（这是可管理的）。这让我们可以使用 Google Mocks 来模拟我们的课程。有了越来越多的测试用例，希望我们的更改可以节省时间。请注意，在问我的问题时，我认为 Google Mocks 只能模拟纯接口； 不是这种情况，因此允许采用如上所述的增量方法。

Answer 1

我将建议将C 更改为模板，其中模板类型是实际的数据库访问/实现代码。然后在您的直播节目中，您在当前使用C 的任何地方使用C<LiveDatabase>，在测试时使用C<MockDatabase>。然后A 和B 保持不变，C 的所有内部工作都保持不变，只有特定的数据库调用不同（在它们对委托实现的调用中）。

接下来我将着手处理公共属性，因为它们只会让您头疼和难以发现的错误。只需将它们全部设为私有，并让您的编译器告诉您它们是否正在被访问。对于只读使用，只需添加访问器就非常容易。在它们发生突变的地方，您需要确定类的适当接口以实现所需的突变。不要只添加一个 mutator 方法，除非那绝对是你最后的选择。

Answer 2

编辑：根据 Dietmar Kühl 在下面的评论，这种方法无法伪造成员函数模板。

我不确定这是否可行，但请尝试在单独的 .cpp 文件中创建一个假类（非虚拟类）。然后，将测试与假课程联系起来，而不是真正的课程。理论上两者应该有相同的ABI（Application Binary Interface），所以两者应该是兼容的。