内容简介：测试代码
测试代码
介绍如何使用 Python 模块unittest 中的 工具 来测试代码。
1. 测试函数
在Python中，测试函数是用于自动化测试，使用python模块中的unittest中的工具来进行测试。
例如，创建一个函数max_function()接受两个数字，求其最大值，再创建一个函数number_function()提示用户输入两个数
代码1:
1 def get_max_number(x,y): 2 """求两个数中的最大值""" 3 if x > y : 4 max_number = x 5 else: 6 max_number = y 7 return max_number
代码2：
1 from max_function import get_max_number
2
3 print("Enter 'q' at any time to quit.")
4 while True:
5 x = input("Please enter x:")
6 if x == 'q':
7 break
8 y = input("Please enter y:")
9 if y == 'q':
10 break
11 max_number = get_max_number(x,y)
12 print("The max is :",max_number,".")
运行结果：
1 Enter 'q' at any time to quit. 2 Please enter x:12 3 Please enter y:23 4 The max is : 23 . 5 Please enter x:66 6 Please enter y:99 7 The max is : 99 . 8 Please enter x:q
1.1 单元测试和测试用例
Python标准库中的模块 unittest 提供了代码测试工具。单元测试用于核实函数的某个方面没有问题；测试用例是一组单元测试，这些单元测试一起核实函数在各种情形下的行为都符合要求。良好的测试用例考虑到了函数可能收到的各种输入，包含针对所有这些情形的测试。全覆盖式测试用例包含一整套单元测试，涵盖了各种可能的函数使用方式。对于大型项目，要实现全覆盖可能很难。通常，最初只要针对代码的重要行为编写测试即可，等项目被广泛使用时再考虑全覆盖。
1.2 可通过的测试
创建测试用例的语法需要一段时间才能习惯，但测试用例创建后，再添加针对函数的单元测试就很简单了。要为函数编写测试用例，可先导入模块 unittest 以及要测试的函数，再创建一个继承 unittest.TestCase 的类，并编写一系列方法对函数行为的不同方面进行测试。
例如，创建一个包含一个方法的测试用例，它检查函数get_max_number()在给定x、y值时，是否能正确求出最大值。
代码：
1 import unittest 2 3 from max_function import get_max_number 4 5 class TestMaxCase(unittest.TestCase): 6 """测试max_function.py""" 7 8 def test_x_y(self): 9 """能够处理x,y这样的数字""" 10 max_number = get_max_number(20,18) 11 self.assertEqual(max_number,20) 12 13 unittest.main
说明：
第1行，导入一个模块unittest。
第2行，从模块max_function中导入函数get_max_number()。
第5行，创建了一个名为TestMaxCase的类，用于包含一系列针对 get_max_number() 的单元测试。
第8行，定义一个方法test_x_y()。
第10行，调用函数get_max_number()求出最大值，并赋值给变量max_number 。
第11行，调用 unittest 的方法 assertEqual() ，并向它传递 max_number 和 20 。 代码行self.assertEqual(max_number,20)的意思是说：“将 max_number的值同字数字20进行比较，如果它们相等，就万事大吉，如果它们不相等，跟我说一声！”
第13行，调用unittest的main方法。
运行结果：
1 Ran 1 test in 0.001s 2 3 OK
从第1行可知，测试了一个函数，花费了0.001s；第3行，说明测试OK，通过测试。
1.3 不能通过的测试
例如，我们创建的一个求三个数的最大值的函数，但是只给其提供两个值。
代码1：
1 def get_max_number(x,y,z): 2 """求三个数中的最大值""" 3 if x > y and x > z: 4 max_number = x 5 elif y > z: 6 max_number = y 7 else: 8 max_number = z 9 10 return max_number
代码2：
1 import unittest 2 3 from max_function1 import get_max_number 4 5 class TestMaxCase(unittest.TestCase): 6 """测试max_function.py""" 7 8 def test_x_y(self): 9 """能够处理x,y这样的数字""" 10 max_number = get_max_number(20,18) 11 self.assertEqual(max_number,20) 12 13 unittest.main
代码2的运行结果如下：
1 Ran 1 test in 0.000s 2 3 FAILED (errors=1) 4 Launching unittests with arguments python -m unittest test_max_function1.TestMaxCase in F:\PyProject\s14\exercise\chapter_eleven 5 6 Error 7 Traceback (most recent call last): 8 File "D:\Python\Python36\lib\unittest\case.py", line 59, in testPartExecutor 9 yield 10 File "D:\Python\Python36\lib\unittest\case.py", line 601, in run 11 testMethod() 12 File "F:\PyProject\s14\exercise\chapter_eleven\test_max_function1.py", line 12, in test_x_y 13 max_number = get_max_number(20,18) 14 TypeError: get_max_number() missing 1 required positional argument: 'z'
从以上运行结果可知，由于取最大值的函数需要三个位置实参，但是只给其传了两个，少了一个，由于报错。
1.4 测试未通过时怎么办
当测试不通过时，我们不要测试区修改用于测试的函数，而应该去修改被测试的函数，使其通过测试。
例如，对1.3中测试未通过的函数进行完善。
代码1：
1 def get_max_number(x=0,y=0,z=0): 2 """求三个数中的最大值""" 3 if x > y and x > z: 4 max_number = x 5 elif y > z: 6 max_number = y 7 else: 8 max_number = z 9 10 return max_number
说明：
第1行，为了在用户不提供任何参数而调用求最大值的函数时不报错，我们给每个形参都赋予一个默认值0。
代码2：
1 import unittest 2 3 from max_function2 import get_max_number 4 5 class TestMaxCase(unittest.TestCase): 6 """测试max_function.py""" 7 8 def test_x_y(self): 9 """能够处理x,y这样的数字""" 10 max_number = get_max_number(20,18) 11 self.assertEqual(max_number,20) 12 13 unittest.main
运行结果：
1 Ran 1 test in 0.000s 2 3 OK
从以上运行结果可知，测试已通过。
1.5 添加新测试
例如，我们在以上求最大的模块中，增加一个求最小值的函数。
代码1：
1 def get_max_number(x=0,y=0,z=0): 2 """求三个数中的最大值""" 3 if x > y and x > z: 4 max_number = x 5 elif y > z: 6 max_number = y 7 else: 8 max_number = z 9 10 return max_number 11 12 def get_min_number(x=0,y=0,z=0): 13 """求三个数中的最小值""" 14 if x < y and x < z : 15 min_number = x 16 elif y < z : 17 min_number = y 18 else: 19 min_number = z 20 21 return min_number
代码2：
1 import unittest 2 3 from max_min_function import get_max_number 4 from max_min_function import get_min_number 5 6 class TestMaxCase(unittest.TestCase): 7 """测试max_function.py""" 8 9 def test_max_number(self): 10 """能够处理x,y这样的数字""" 11 max_number = get_max_number(20,18) 12 self.assertEqual(max_number,20) 13 14 def test_min_number(self): 15 """能否处理x、y、z这样的数字""" 16 min_number = get_min_number(1,13,18) 17 self.assertEqual(min_number,1) 18 19 20 unittest.main
运行结果：
1 Ran 2 test in 0.001s 2 3 OK
从以上结果可知，两测试都已通过，耗时0.001s。
2. 测试类
测试类就是针对类来编写测试，验证类是否能想我没期待的那样。如果针对类的测试通过了，我没就能确信对类所做的改进没有意外地破坏其原有的行为。
2.1 各种断言方法
Python在 unittest.TestCase 类中提供了很多断言方法。断言方法检查我没认为应该满足的条件是否确实满足。如果该条件确实满足，我们对程序行为的假设就得到了确认，我们就可以确信其中没有错误。如果我们认为应该满足的条件实际上并不满足，Python将引发异常。
常用的断言方法有：
（1）assertEqual(a, b)，核实 a == b。
（2） assertNotEqual(a, b)，核实 a != b。
（3）assertTrue(x)，核实 x 为 True。
（4）assertFalse(x)，核实 x 为 False。
（5）assertIn( item , list )，核实 item 在 list 中。
（6）assertNotIn( item , list )，核实 item 不在 list 中。
2.2 测试类
类的测试与函数的测试相似，只不过类测试所做的大部分工作都是测试类中方法的行为，但存在一些不同之处。
例如，我们创建一个管理匿名调查问卷的类AnonymousSurvey,并将其存于模块survey中，然后测试它。
（1）创建类AnonymousSurvey
代码1：
1 class AnonymousSurvey():
2 """收集匿名调查问卷的答案"""
3
4 def __init__(self,question):
5 """存储一个问题，并为存储答案做准备"""
6 self.question = question
7 self.responses = []
8
9 def show_question(self):
10 """显示调查问卷"""
11 print(self.question)
12
13 def store_response(self,new_response):
14 """存储单份调查问卷"""
15 self.responses.append(new_response)
16
17 def show_results(self):
18 """显示收集到的所有答案"""
19 print("Survey results:")
20 for reponse in self.responses:
21 print(('-' + reponse))
说明：
第4~7行，存储了一个指定的调查问题，并创建了一个空列表response，用于存储答案。
第9~11行，创建一个函数show_question()，用于显示调查问卷。
第13~15行，创建一个函数store_response()，用于存储单份调查问卷，即使用append()方法往答案列表中添加新答案。
第17~21行，创建一个函数show_response()，用于显示收集到的所有答案，其中使用for循环遍历答案列表response。
代码2：
1 from survey import AnonymousSurvey
2
3 # 定义一个问题，并创建一个表示调查的AnonymousSurvey对象
4 question = "What language did you first learn to speak?"
5 my_survey = AnonymousSurvey(question)
6
7 # 显示问题并存储答案
8 my_survey.show_question()
9 print("Enter 'q' at time to quit.\n")
10 while True:
11 response = input("language:")
12 if response == 'q':
13 break
14 my_survey.store_response(response)
15
16 # 显示调查结果
17 print("\nThank you to everyone who participated in the survey!")
18 my_survey.show_results()
说明：
第1行，从模块survey中导入一个类AnonymousSurvey。
第4~5行，定义一个问题，并应用该问题创建一个表示调查的AnonymousSurvey对象。
第8~14行，调用 show_question() 来显示问题，并提示用户输入答案。收到每个答案的同时将其存储起来。用户输入所有答案（输入 q 要求退出）
后。
第17~18行，显示调查结果，即调用 show_results() 来打印调查结果。
运行结果：
1 What language did you first learn to speak? 2 Enter 'q' at time to quit. 3 4 language:English 5 language:Spanish 6 language:English 7 language:Chinese 8 language:Mandarin 9 language:q 10 11 Thank you to everyone who participated in the survey! 12 Survey results: 13 -English 14 -Spanish 15 -English 16 -Chinese 17 -Mandarin
（2）测试 AnonymousSurvey 类
- 测试单个答案
代码1：
1 import unittest
2 from survey import AnonymousSurvey
3
4 class TestAnonmyousSurvey(unittest.TestCase):
5 """针对AnonymousSurvey类的测试"""
6
7 def test_store_single_response(self):
8 """测试单个答案会被妥善地存储"""
9 question = "What language did you first learn to speak?"
10 my_survey = AnonymousSurvey(question)
11 my_survey.store_response('English')
12 self.assertIn('English', my_survey.responses)
13
14 unittest.main
说明：
第1行，导入测试模块unittest。
第2行，从模块survey中导入类AnonymousSurvey。
第4行，继承模块unittest中的类TestCase创建一个测试类TestAnonmyousSurvey。
第7~12行，创建一个方法test_store_single_response来测试单个答案会被妥善地存储。
第14行，调用模块unittest中的main方法来执行测试。
运行结果：
1 Ran 1 test in 0.000s 2 3 OK
- 测试多个答案
代码2：
1 import unittest
2 from survey import AnonymousSurvey
3
4 class TestAnonmyousSurvey(unittest.TestCase):
5 """针对AnonymousSurvey类的测试"""
6
7 def test_store_single_response(self):
8 """测试单个答案会被妥善地存储"""
9 question = "What language did you first learn to speak?"
10 my_survey = AnonymousSurvey(question)
11 my_survey.store_response('English')
12 self.assertIn('English', my_survey.responses)
13
14 def test_store_three_responses(self):
15 """测试三个答案会被妥善地存储"""
16 question = "What language did you first learn to speak?"
17 my_survey = AnonymousSurvey(question)
18 responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin']
19 for response in responses:
20 my_survey.store_response(response)
21
22 for response in responses:
23 self.assertIn(response, my_survey.responses)
24
25 unittest.main
运行结果：
1 Ran 2 tests in 0.000s2 3 OK
2.3 方法 setUp()的使用
在前面的test_survey.py中，我们在每个测试方法中都创建了一个 AnonymousSurvey 实例，并在每个方法中都创建了答案。 unittest.TestCase 类包含方法 setUp() ，让我们只需创建这些对象一次，并在每个测试方法中使用它们。如果你在 TestCase 类中包含了方法 setUp() ，Python将先运行它，再运行各个以test_打头的方法。这样，在我们编写的每个测试方法中都可使用在方法 setUp()中创建的对象了。
例如，使用 setUp() 来创建一个调查对象和一组答案，供方法 test_store_single_response() 和test_store_three_responses() 使用。
代码：
1 import unittest 2 from survey import AnonymousSurvey 3 4 class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase): 5 """针对AnonymousSurvey类的测试""" 6 def setUp(self): 7 """ 8 创建一个调查对象和一组答案，供使用的测试方法使用 9 """ 10 question = "What language did you first learn to speak?" 11 self.my_survey = AnonymousSurvey(question) 12 self.responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin'] 13 14 def test_store_single_response(self): 15 """测试单个答案会被妥善地存储""" 16 self.my_survey.store_response(self.responses[0]) 17 self.assertIn(self.responses[0], self.my_survey.responses) 18 19 def test_store_three_responses(self): 20 """测试三个答案会被妥善地存储""" 21 for response in self.responses: 22 self.my_survey.store_response(response) 23 for response in self.responses: 24 self.assertIn(response, self.my_survey.responses) 25 26 unittest.main
说明：
第11行，创建一个调查对象。
第12行，创建一个答案列表。
运行结果：
1 Ran 1 test in 0.000s 2 3 OK
测试自己编写的类时，方法 setUp() 让测试方法编写起来更容易：可在 setUp() 方法中创建一系列实例并设置它们的属性，再在测试方法中直接使用这些实例。相比于在每个测试方法中都创建实例并设置其属性，这要容易得多。
运行测试用例时，每完成一个单元测试，Python都打印一个字符：测试通过时打印一个句点；测试引发错误时打印一个 E ；测试导致断言失败时打印一个 F 。这就是你运行测试用例时，在输出的第一行中看到的句点和字符数量各不相同的原因。如果测试用例包含很多单元测试，需要运行很长时间，就可通过观察这些结果来获悉有多少个测试通过了。
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