浅谈如何测试Python代码_Python

一、介绍

编写测试检验应用程序所有不同的功能。每一个测试集中在一个关注点上验证结果是不是期望的。定期执行测试确保应用程序按预期的工作。当测试覆盖很大的时候，通过运行测试你就有自信确保修改点和新增点不会影响应用程序。

知识点

单元测试概念
使用 unittest 模块
测试用例的编写
异常测试
测试覆盖率概念
使用 coverage 模块

二、测试范围

如果可能的话，代码库中的所有代码都要测试。但这取决于开发者，如果写一个健壮性测试是不切实际的，你可以跳过它。就像 _Nick Coghlan_（Python 核心开发成员）在访谈里面说的：有一个坚实可靠的测试套件，你可以做出大的改动，并确信外部可见行为保持不变。

三、单元测试

这里引用维基百科的介绍：

在计算机编程中，单元测试（英语：Unit Testing）又称为模块测试, 是针对程序模块（软件设计的最小单位）来进行正确性检验的测试工作。程序单元是应用的最小可测试部件。在过程化编程中，一个单元就是单个程序、函数、过程等；对于面向对象编程，最小单元就是方法，包括基类（超类）、抽象类、或者派生类（子类）中的方法。

单元测试模块

在 Python 里我们有 unittest 这个模块来帮助我们进行单元测试。

阶乘计算程序

在这个例子中我们将写一个计算阶乘的程序 factorial.py：

				?

									import sys

									def fact(n):

									    """

									    阶乘函数

									    :arg n: 数字

									    :returns: n 的阶乘

									    """

									    if n == 0:

									        return 1

									    return n * fact(n -1)

									def div(n):

									    """

									    只是做除法

									    """

									    res = 10 / n

									    return res

									def main(n):

									    res = fact(n)

									    print(res)

									if __name__ == '__main__':

									    if len(sys.argv) > 1:

									        main(int(sys.argv[1]))

运行程序：

				?

									$ python3 factorial.py 5

四、第一个测试用例

测试哪个函数？

正如你所看到的， fact(n) 这个函数执行所有的计算，所以我们至少应该测试这个函数。

编辑 factorial_test.py 文件，代码如下：

				?

									import unittest

									from factorial import fact

									class TestFactorial(unittest.TestCase):

									    """

									    我们的基本测试类

									    """

									    def test_fact(self):

									        """

									        实际测试

									        任何以 `test_` 开头的方法都被视作测试用例

									        """

									        res = fact(5)

									        self.assertEqual(res, 120)

									if __name__ == '__main__':

									    unittest.main()

运行测试：

				?

									$ python3 factorial_test.py

									.

									----------------------------------------------------------------------

									Ran 1 test in 0.000s

									OK

说明

我们首先导入了 unittest 模块，然后测试我们需要测试的函数。

测试用例是通过子类化 unittest.TestCase 创建的。

现在我们打开测试文件并且把 120 更改为 121，然后看看会发生什么？

各类 assert 语句

Method	Checks that	New in
assertEqual(a, b)	`a == b`
assertNotEqual(a, b)	`a != b`
assertTrue(x)	`bool(x) is True`
assertFalse(x)	`bool(x) is False`
assertIs(a, b)	`a is b`	2.7
assertIsNot(a, b)	`a is not b`	2.7
assertIsNone(x)	`x is None`	2.7
assertIsNotNone(x)	`x is not None`	2.7
assertIn(a, b)	`a in b`	2.7
assertNotIn(a, b)	`a not in b`	2.7
assertIsInstance(a, b)	`isinstance(a, b)`	2.7
assertNotIsInstance(a, b)	`not isinstance(a, b)`	2.7

五、异常测试

如果我们在 factorial.py 中调用 div(0)，我们能看到异常被抛出。

我们也能测试这些异常，就像这样：

				?

									self.assertRaises(ZeroDivisionError, div, 0)

完整代码：

				?

									import unittest

									from factorial import fact, div

									class TestFactorial(unittest.TestCase):

									    """

									    我们的基本测试类

									    """

									    def test_fact(self):

									        """

									        实际测试

									        任何以 `test_` 开头的方法都被视作测试用例

									        """

									        res = fact(5)

									        self.assertEqual(res, 120)

									    def test_error(self):

									        """

									        测试由运行时错误引发的异常

									        """

									        self.assertRaises(ZeroDivisionError, div, 0)

									if __name__ == '__main__':

									    unittest.main()

六、mounttab.py

mounttab.py 中只有一个 mount_details() 函数，函数分析并打印挂载详细信息。

				?

									import os

									def mount_details():

									    """

									    打印挂载详细信息

									    """

									    if os.path.exists('/proc/mounts'):

									        fd = open('/proc/mounts')

									        for line in fd:

									            line = line.strip()

									            words = line.split()

									            print('{} on {} type {}'.format(words[0],words[1],words[2]), end=' ')

									            if len(words) > 5:

									                print('({})'.format(' '.join(words[3:-2])))

									            else:

									                print()

									        fd.close()

									if __name__ == '__main__':

									    mount_details()

重构 mounttab.py

现在我们在 mounttab2.py 中重构了上面的代码并且有一个我们能容易的测试的新函数 parse_mounts()。

				?

									import os

									def parse_mounts():

									    """

									    分析 /proc/mounts 并 返回元祖的列表

									    """

									    result = []

									    if os.path.exists('/proc/mounts'):

									        fd = open('/proc/mounts')

									        for line in fd:

									            line = line.strip()

									            words = line.split()

									            if len(words) > 5:

									                res = (words[0],words[1],words[2],'({})'.format(' '.join(words[3:-2])))

									            else:

									               res = (words[0],words[1],words[2])

									            result.append(res)

									        fd.close()

									    return result

									def mount_details():

									    """

									    打印挂载详细信息

									    """

									    result = parse_mounts()

									    for line in result:

									        if len(line) == 4:

									            print('{} on {} type {} {}'.format(*line))

									        else:

									            print('{} on {} type {}'.format(*line))

									if __name__ == '__main__':

									    mount_details()

同样我们测试代码，编写 mounttest.py 文件：

				?

									#!/usr/bin/env python

									import unittest

									from mounttab2 import parse_mounts

									class TestMount(unittest.TestCase):

									    """

									    我们的基本测试类

									    """

									    def test_parsemount(self):

									        """

									        实际测试

									        任何以 `test_` 开头的方法都被视作测试用例

									        """

									        result = parse_mounts()

									        self.assertIsInstance(result, list)

									        self.assertIsInstance(result[0], tuple)

									    def test_rootext4(self):

									        """

									        测试找出根文件系统

									        """

									        result = parse_mounts()

									        for line in result:

									            if line[1] == '/' and line[2] != 'rootfs':

									                self.assertEqual(line[2], 'ext4')

									if __name__ == '__main__':

									    unittest.main()

运行程序

$ python3 mounttest.py
..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s
OK

七、测试覆盖率

测试覆盖率是找到代码库未经测试的部分的简单方法。它并不会告诉你的测试好不好。

在 Python 中我们已经有了一个不错的覆盖率工具来帮助我们。你可以在实验楼环境中安装它：

				?

									$ sudo pip3 install coverage

覆盖率示例

$ coverage3 run mounttest.py
..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.013s
OK
$ coverage3 report -m
Name           Stmts   Miss Cover   Missing
--------------------------------------------
mounttab2.py      22      7    68%   16, 25-30, 34
mounttest.py      14      0   100%
--------------------------------------------
TOTAL             36      7    81%

我们还可以使用下面的命令以 HTML 文件的形式输出覆盖率结果，然后在浏览器中查看它。