Python3基础教程(十八)—— 测试
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。
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。
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 /home/shiyanlou/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
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 /home/shiyanlou/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函数
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 |
异常检测
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()
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
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。
总结
本实验了解了什么是单元测试,unittest 模块怎么用,测试用例怎么写。以及最后我们使用第三方模块 coverage 进行了覆盖率测试。
在实际生产环境中,测试环节是非常重要的的一环,即便志不在测试工程师,但以后的趋势就是 DevOps,所以掌握良好的测试技能也是很有用的。
参考链接:https://www.shiyanlou.com/courses/596
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