測試代碼

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測試代碼 介紹如何使用Python模塊unittest 中的工具來測試代碼。 1. 測試函數 在Python中，測試函數是用於自動化測試，使用python模塊中的unittest中的工具來進行測試。 例如，創建一個函數max_function()接受兩個數字，求其最大值，再創建一個函數number_ ...


測試代碼

　　介紹如何使用Python模塊unittest 中的工具來測試代碼。

 

1.  測試函數

　　在Python中，測試函數是用於自動化測試，使用python模塊中的unittest中的工具來進行測試。

　　例如，創建一個函數max_function()接受兩個數字，求其最大值，再創建一個函數number_function()提示用戶輸入兩個數

　　代碼1:

1 def get_max_number(x,y):
2     """求兩個數中的最大值"""
3     if x > y :
4         max_number = x
5     else:
6         max_number = y
7     return max_number

 

　　代碼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,".")

 

　　運行結果：

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  單元測試和測試用例

　　Python標準庫中的模塊 unittest 提供了代碼測試工具。單元測試用於核實函數的某個方面沒有問題；測試用例是一組單元測試，這些單元測試一起核實函數在各種情形下的行為都符合要求。良好的測試用例考慮到了函數可能收到的各種輸入，包含針對所有這些情形的測試。全覆蓋式測試用例包含一整套單元測試，涵蓋了各種可能的函數使用方式。對於大型項目，要實現全覆蓋可能很難。通常，最初只要針對代碼的重要行為編寫測試即可，等項目被廣泛使用時再考慮全覆蓋。

 

1.2 可通過的測試

　　創建測試用例的語法需要一段時間才能習慣，但測試用例創建後，再添加針對函數的單元測試就很簡單了。要為函數編寫測試用例，可先導入模塊 unittest 以及要測試的函數，再創建一個繼承 unittest.TestCase 的類，並編寫一系列方法對函數行為的不同方面進行測試。

　　例如，創建一個包含一個方法的測試用例，它檢查函數get_max_number()在給定x、y值時，是否能正確求出最大值。

　　代碼：

 1 import  unittest
 2 
 3 from max_function import get_max_number
 4 
 5 class TestMaxCase(unittest.TestCase):
 6     """測試max_function.py"""
 7 
 8     def test_x_y(self):
 9         """能夠處理x,y這樣的數字"""
10         max_number = get_max_number(20,18)
11         self.assertEqual(max_number,20)
12 
13 unittest.main

　　說明：

　　第1行，導入一個模塊unittest。

　　第2行，從模塊max_function中導入函數get_max_number()。

　　第5行，創建了一個名為TestMaxCase的類，用於包含一系列針對 get_max_number() 的單元測試。

　　第8行，定義一個方法test_x_y()。

　　第10行，調用函數get_max_number()求出最大值，並賦值給變數max_number 。

　　第11行，調用 unittest 的方法 assertEqual() ，並向它傳遞 max_number 和 20。代碼行self.assertEqual(max_number,20)的意思是說：“將 max_number的值同字數字20進行比較，如果它們相等，就萬事大吉，如果它們不相等，跟我說一聲！”

　　第13行，調用unittest的main方法。

 

　　運行結果：

1 Ran 1 test in 0.001s
2 
3 OK

 　　從第1行可知，測試了一個函數，花費了0.001s；第3行，說明測試OK，通過測試。

 

1.3 不能通過的測試

　　例如，我們創建的一個求三個數的最大值的函數，但是只給其提供兩個值。

　　代碼1：

 1 def get_max_number(x,y,z):
 2     """求三個數中的最大值"""
 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

 

　　代碼2：

 1 import  unittest
 2 
 3 from max_function1 import get_max_number
 4 
 5 class TestMaxCase(unittest.TestCase):
 6     """測試max_function.py"""
 7 
 8     def test_x_y(self):
 9         """能夠處理x,y這樣的數字"""
10         max_number = get_max_number(20,18)
11         self.assertEqual(max_number,20)
12 
13 unittest.main

 

　　代碼2的運行結果如下：

 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'

　　從以上運行結果可知，由於取最大值的函數需要三個位置實參，但是只給其傳了兩個，少了一個，由於報錯。

 

1.4 測試未通過時怎麼辦

　　當測試不通過時，我們不要測試區修改用於測試的函數，而應該去修改被測試的函數，使其通過測試。

　　例如，對1.3中測試未通過的函數進行完善。

　　代碼1：

 1 def get_max_number(x=0,y=0,z=0):
 2     """求三個數中的最大值"""
 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

　　說明：

　　第1行，為了在用戶不提供任何參數而調用求最大值的函數時不報錯，我們給每個形參都賦予一個預設值0。

　　

　　代碼2：

 1 import  unittest
 2 
 3 from max_function2 import get_max_number
 4 
 5 class TestMaxCase(unittest.TestCase):
 6     """測試max_function.py"""
 7 
 8     def test_x_y(self):
 9         """能夠處理x,y這樣的數字"""
10         max_number = get_max_number(20,18)
11         self.assertEqual(max_number,20)
12 
13 unittest.main

 

　　運行結果：

1 Ran 1 test in 0.000s
2 
3 OK

　　從以上運行結果可知，測試已通過。

　　

1.5 添加新測試

　　例如，我們在以上求最大的模塊中，增加一個求最小值的函數。

　　代碼1：

 1 def get_max_number(x=0,y=0,z=0):
 2     """求三個數中的最大值"""
 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     """求三個數中的最小值"""
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

 

　　代碼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     """測試max_function.py"""
 8 
 9     def test_max_number(self):
10         """能夠處理x,y這樣的數字"""
11         max_number = get_max_number(20,18)
12         self.assertEqual(max_number,20)
13 
14     def test_min_number(self):
15         """能否處理x、y、z這樣的數字"""
16         min_number = get_min_number(1,13,18)
17         self.assertEqual(min_number,1)
18 
19 
20 unittest.main

 

　　運行結果：

1 Ran 2 test in 0.001s
2 
3 OK

　　從以上結果可知，兩測試都已通過，耗時0.001s。

 

2. 測試類

　　測試類就是針對類來編寫測試，驗證類是否能想我沒期待的那樣。如果針對類的測試通過了，我沒就能確信對類所做的改進沒有意外地破壞其原有的行為。

 

2.1 各種斷言方法

　　Python在 unittest.TestCase 類中提供了很多斷言方法。斷言方法檢查我沒認為應該滿足的條件是否確實滿足。如果該條件確實滿足，我們對程式行為的假設就得到了確認，我們就可以確信其中沒有錯誤。如果我們認為應該滿足的條件實際上並不滿足，Python將引發異常。

　　常用的斷言方法有：

　　（1）assertEqual(a, b)，核實 a == b。

　　（2）assertNotEqual(a, b)，核實 a != b。

　　（3）assertTrue(x)，核實 x 為 True。

　　（4）assertFalse(x)，核實 x 為 False。

　　（5）assertIn( item , list )，核實 item 在 list 中。

　　（6）assertNotIn( item , list )，核實 item 不在 list 中。

 

2.2  測試類

　　類的測試與函數的測試相似，只不過類測試所做的大部分工作都是測試類中方法的行為，但存在一些不同之處。

　　例如，我們創建一個管理匿名調查問卷的類AnonymousSurvey,並將其存於模塊survey中，然後測試它。

　　（1）創建類AnonymousSurvey

　　代碼1：

 1 class AnonymousSurvey():
 2     """收集匿名調查問卷的答案"""
 3 
 4     def __init__(self,question):
 5         """存儲一個問題，併為存儲答案做準備"""
 6         self.question = question
 7         self.responses = []
 8 
 9     def show_question(self):
10         """顯示調查問卷"""
11         print(self.question)
12 
13     def store_response(self,new_response):
14         """存儲單份調查問卷"""
15         self.responses.append(new_response)
16 
17     def show_results(self):
18         """顯示收集到的所有答案"""
19         print("Survey results:")
20         for reponse in  self.responses:
21             print(('-' + reponse))

　　說明：

　　第4~7行，存儲了一個指定的調查問題，並創建了一個空列表response，用於存儲答案。

　　第9~11行，創建一個函數show_question()，用於顯示調查問卷。

　　第13~15行，創建一個函數store_response()，用於存儲單份調查問卷，即使用append()方法往答案列表中添加新答案。

　　第17~21行，創建一個函數show_response()，用於顯示收集到的所有答案，其中使用for迴圈遍歷答案列表response。

 

　　代碼2：

 1 from survey import AnonymousSurvey
 2 
 3 # 定義一個問題，並創建一個表示調查的AnonymousSurvey對象
 4 question = "What language did you first learn to speak?"
 5 my_survey = AnonymousSurvey(question)
 6 
 7 # 顯示問題並存儲答案
 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 # 顯示調查結果
17 print("\nThank you to everyone who participated in the survey!")
18 my_survey.show_results()

　　說明：

　　第1行，從模塊survey中導入一個類AnonymousSurvey。

　　第4~5行，定義一個問題，並應用該問題創建一個表示調查的AnonymousSurvey對象。

　　第8~14行，調用 show_question() 來顯示問題，並提示用戶輸入答案。收到每個答案的同時將其存儲起來。用戶輸入所有答案（輸入 q 要求退出）

後。

　　第17~18行，顯示調查結果，即調用 show_results() 來列印調查結果。

 

　　運行結果：

 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）測試 AnonymousSurvey 類

  • 測試單個答案

　　代碼1：

 1 import unittest
 2 from survey import AnonymousSurvey
 3 
 4 class TestAnonmyousSurvey(unittest.TestCase):
 5     """針對AnonymousSurvey類的測試"""
 6 
 7     def test_store_single_response(self):
 8         """測試單個答案會被妥善地存儲"""
 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

　　說明：

　　第1行，導入測試模塊unittest。

　　第2行，從模塊survey中導入類AnonymousSurvey。

　　第4行，繼承模塊unittest中的類TestCase創建一個測試類TestAnonmyousSurvey。

　　第7~12行，創建一個方法test_store_single_response來測試單個答案會被妥善地存儲。

　　第14行，調用模塊unittest中的main方法來執行測試。

 

　　運行結果：

1 Ran 1 test in 0.000s
2 
3 OK

 

　　

  • 測試多個答案

　　代碼2：

 1 import unittest
 2 from survey import AnonymousSurvey
 3 
 4 class TestAnonmyousSurvey(unittest.TestCase):
 5     """針對AnonymousSurvey類的測試"""
 6 
 7     def test_store_single_response(self):
 8         """測試單個答案會被妥善地存儲"""
 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         """測試三個答案會被妥善地存儲"""
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

 

　　運行結果：

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，我們在每個測試方法中都創建了一個 AnonymousSurvey 實例，併在每個方法中都創建了答案。 unittest.TestCase 類包含方法 setUp() ，讓我們只需創建這些對象一次，併在每個測試方法中使用它們。如果你在 TestCase 類中包含了方法 setUp() ，Python將先運行它，再運行各個以test_打頭的方法。這樣，在我們編寫的每個測試方法中都可使用在方法 setUp()中創建的對象了。

 　　例如，使用 setUp() 來創建一個調查對象和一組答案，供方法 test_store_single_response() 和test_store_three_responses() 使用。

　　代碼：

 1 import unittest
 2 from survey import AnonymousSurvey
 3 
 4 class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase):
 5     """針對AnonymousSurvey類的測試"""
 6     def setUp(self):
 7         """
 8         創建一個調查對象和一組答案，供使用的測試方法使用
 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         """測試單個答案會被妥善地存儲"""
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         """測試三個答案會被妥善地存儲"""
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

　　說明：

　　第11行，創建一個調查對象。

　　第12行，創建一個答案列表。

 

　　運行結果：

1 Ran 1 test in 0.000s
2 
3 OK

　　

　　測試自己編寫的類時，方法 setUp() 讓測試方法編寫起來更容易：可在 setUp() 方法中創建一系列實例並設置它們的屬性，再在測試方法中直接使用這些實例。相比於在每個測試方法中都創建實例並設置其屬性，這要容易得多。　　

　　運行測試用例時，每完成一個單元測試，Python都列印一個字元：測試通過時列印一個句點；測試引發錯誤時列印一個 E ；測試導致斷言失敗時列印一個 F 。這就是你運行測試用例時，在輸出的第一行中看到的句點和字元數量各不相同的原因。如果測試用例包含很多單元測試，需要運行很長時間，就可通過觀察這些結果來獲悉有多少個測試通過了。

 


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