測試驅動開發（TDD）入門與實作教學

測試驅動開發（Test-Driven Development，簡稱 TDD）是一種軟體開發方法：先寫出會失敗的測試案例，再撰寫讓測試通過的程式碼，最後重構。目標是快速反饋、提升程式碼品質、推動簡單設計。

TDD 的基本步驟

TDD 的開發循環遵循「紅-綠-重構」模式：

紅色階段（Red）：先寫一個會失敗的測試。這個測試對應你想實作的下一個功能。
綠色階段（Green）：寫足夠讓測試通過的程式碼。不追求完美，只要通過即可。
重構階段（Refactor）：整理程式碼，改善結構與設計，同時確認所有測試仍然通過。

使用 C# 實作 TDD

以下用一個簡單的 C# 範例，走完 TDD 的完整流程。

前提條件

確保開發環境已安裝 .NET Core SDK，並熟悉基本的 C# 與單元測試。

實作步驟

目標：開發一個類別庫，計算兩個整數的和。

步驟 1：建立新的方案

1	dotnet new sln -n TDDExample

步驟 2：加入類別庫專案與測試專案

dotnet new classlib -n CalculatorLibrary
dotnet new xunit -n CalculatorLibrary.Tests
dotnet sln add CalculatorLibrary
dotnet sln add CalculatorLibrary.Tests
dotnet add CalculatorLibrary.Tests reference CalculatorLibrary

步驟 3：紅色階段

在 CalculatorLibrary.Tests 專案新增測試案例，測試加法函式。此時 Calculator 類別尚未存在，執行 dotnet test 會編譯失敗——這正是 TDD 要的起點。

using Xunit;
using CalculatorLibrary;

namespace CalculatorLibrary.Tests {
    public class CalculatorTests {
        [Fact]
        public void Add_ShouldCalculateCorrectSum() {
            // Arrange
            var calculator = new Calculator();
            // Act
            var result = calculator.Add(5, 5);
            // Assert
            Assert.Equal(10, result);
        }
    }
}

步驟 4：綠色階段

在 CalculatorLibrary 專案實作 Calculator 類別與 Add 方法，讓測試通過即可。

namespace CalculatorLibrary {
    public class Calculator {
        public int Add(int a, int b) {
            return a + b;
        }
    }
}

步驟 5：執行測試

1	dotnet test

確認測試通過後再繼續。

步驟 6：重構階段

以這個例子而言，Add 本身已夠簡單，不需要特別整理。實務上重構的時機是：命名不清楚、邏輯重複、方法過長、類別職責混雜。例如若之後新增了 Subtract、Multiply，卻發現每個方法都重複做邊界檢查，這時就抽出一個私有方法統一處理——重構前跑測試，重構後再跑一次，確認沒有破壞現有行為。

重構是持續的小整理，不是大改版。