一.测试函数
要学习测试，得有要测试的代码。下面是一个简单的函数，它接受名和姓并返回整洁的姓名
name_function.py
def get_formatted_name(first, last):
"""Generate a neatly formatted full name. """
full_name = first + ' ' + last
return full_name.title()
names.py
from name_function import get_formatted_name
print("Enter 'q' at any time to quit.")
while True:
first = input("\nPlease give me a first name: ")
if first == 'q':
break
last = input("Please give me a last name: ")
if last == 'q':
break
formatted_name = get_formatted_name(first, last)
print("\tNeatly formatted name: " + formatted_name + '.')
测试记录:
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/names.py
Enter 'q' at any time to quit.
Please give me a first name: bill
Please give me a last name: gates
Neatly formatted name: Bill Gates.
Please give me a first name: q
Process finished with exit code 0
从上述输出可知，合并得到的姓名正确无误。现在假设我们要修改get_formatted_name() ，使其还能够处理中间名。这样做时，我们要确保不破坏这个函数处理只有名和姓的姓名的方式。为此，我们可以在每次修改get_formatted_name() 后都进行测试：运行程序names.py，并输入像Janis Joplin 这样的姓名，但这太烦琐了。所幸Python提供了一种自动测试函数输出的高效方式。倘若我们对get_formatted_name() 进行自动测试，就能始终信心满满，确信给这个函数提供我们测试过的姓名时，它都能正确地工作。
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。
下面是一个只包含一个方法的测试用例，它检查函数get_formatted_name() 在给定名和姓时能否正确地工作：
test_name_function.py
import unittest
from name_function import get_formatted_name
class NamesTestCase(unittest.TestCase):
"""测试name_function.py"""
def test_first_last_name(self):
"""能够正确地处理像Janis Joplin这样的姓名吗?"""
formatted_name = get_formatted_name('janis', 'joplin')
self.assertEqual(formatted_name, 'Janis Joplin')
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
首先，我们导入了模块unittest 和要测试的函数get_formatted_name() 。我们创建了一个名为NamesTestCase 的类，用于包含一系列针对get_formatted_name() 的单元测试。你可随便给这个类命名，但最好让它看起来与要测试的函数相关，并包含字样Test。这个类必须继承unittest.TestCase 类，这样Python才知道如何运行你编写的测试。
NamesTestCase 只包含一个方法，用于测试get_formatted_name() 的一个方面。我们将这个方法命名为test_first_last_name() ，因为我们要核实的是只有名和姓的姓名能否被正确地格式化。我们运行testname_function.py时，所有以test 打头的方法都将自动运行。在这个方法中，我们调用了要测试的函数，并存储了要测试的返回值。
在这个示例中，我们使用实参'janis' 和'joplin' 调用get_formatted_name() ，并将结果存储到变量formatted_name 中。我们使用了unittest 类最有用的功能之一：一个断言方法。断言方法用来核实得到的结果是否与期望的结果一致。在这里，我们知道get_formatted_name() 应返回这样的姓名，即名和姓的首字母为大写，且它们之间有一个空格，因此我们期望formatted_name 的值为Janis Joplin 。为检查是否确实如此，我们调用unittest的方法assertEqual() ，并向它传递formatted_name 和'Janis Joplin' 。代码行self.assertEqual(formatted_name, 'Janis Joplin') 的意思是说：“将formatted_name 的值同字符串'Janis Joplin' 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！
测试记录:
Testing started at 14:22 ...
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe "D:\Program Files\JetBrains\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm\_jb_unittest_runner.py" --target test_name_function.NamesTestCase
----------------------------------------------------------------------
Ran 0 tests in 0.000s
OK
Launching unittests with arguments python -m unittest test_name_function.NamesTestCase in E:\python\learn_python1
Process finished with exit code 0
Empty test suite.
1.3 不能通过的测试
测试未通过时结果是什么样的呢？我们来修改get_formatted_name() ，使其能够处理中间名，但这样做时，故意让这个函数无法正确地处理像Janis Joplin这样只有名和姓的姓名。
下面是函数get_formatted_name() 的新版本，它要求通过一个实参指定中间名：
name_function.py
def get_formatted_name(first, middle, last):
"""Generate a neatly formatted full name. """
full_name = first + ' ' + middle + ' ' + last
return full_name.title()
测试1.2的测试代码:
Testing started at 14:39 ...
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe "D:\Program Files\JetBrains\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm\_jb_unittest_runner.py" --target test_name_function.NamesTestCase.test_first_last_name
Launching unittests with arguments python -m unittest test_name_function.NamesTestCase.test_first_last_name in E:\python\learn_python1
Ran 1 test in 0.002s
FAILED (errors=1)
Error
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib\unittest\case.py", line 59, in testPartExecutor
yield
File "C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib\unittest\case.py", line 605, in run
testMethod()
File "E:\python\learn_python1\test_name_function.py", line 9, in test_first_last_name
formatted_name = get_formatted_name('janis', 'joplin')
TypeError: get_formatted_name() missing 1 required positional argument: 'last'
Process finished with exit code 1
1.4 测试未通过时怎么办
测试未通过时怎么办呢？如果你检查的条件没错，测试通过了意味着函数的行为是对的，而测试未通过意味着你编写的新代码有错。因此，测试未通过时，不要修改测试，而应修复导致测试不能通过的代码：检查刚对函数所做的修改，找出导致函数行为不符合预期的修改。
在这个示例中，get_formatted_name() 以前只需要两个实参——名和姓，但现在它要求提供名、中间名和姓。新增的中间名参数是必不可少的，这导致get_formatted_name() 的行为不符合预期。就这里而言，最佳的选择是让中间名变为可选的。这样做后，使用类似于Janis Joplin的姓名进行测试时，测试就会通过了，同
时这个函数还能接受中间名。下面来修改get_formatted_name() ，将中间名设置为可选的，然后再次运行这个测试用例。如果通过了，我们接着确认这个函数能够妥善地处理中间名。
要将中间名设置为可选的，可在函数定义中将形参middle 移到形参列表末尾，并将其默认值指定为一个空字符串。我们还要添加一个if 测试，以便根据是否提供了中间名相应
地创建姓名：
name_function.py
def get_formatted_name(first, last, middle = ''):
"""Generate a neatly formatted full name. """
if middle:
full_name = first + ' ' + middle + ' ' + last
else:
full_name = first + ' ' + last
return full_name.title()
在get_formatted_name() 的这个新版本中，中间名是可选的。如果向这个函数传递了中间名（if middle: ），姓名将包含名、中间名和姓，否则姓名将只包含名和姓。
现在，对于两种不同的姓名，这个函数都应该能够正确地处理。为确定这个函数依然能够正确地处理像Janis Joplin这样的姓名，我们再次运行test_name_function.py：
测试记录:
Testing started at 14:46 ...
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe "D:\Program Files\JetBrains\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm\_jb_unittest_runner.py" --target test_name_function.NamesTestCase.test_first_last_name
Launching unittests with arguments python -m unittest test_name_function.NamesTestCase.test_first_last_name in E:\python\learn_python1
Ran 1 test in 0.000s
OK
Process finished with exit code 0
1.5 添加新测试
确定get_formatted_name() 又能正确地处理简单的姓名后，我们再编写一个测试，用于测试包含中间名的姓名。为此，我们在NamesTestCase 类中再添加一个方法：
import unittest
from name_function import get_formatted_name
class NamesTestCase(unittest.TestCase):
"""测试name_function.py"""
def test_first_last_name(self):
"""能够正确地处理像Janis Joplin这样的姓名吗?"""
formatted_name = get_formatted_name('janis', 'joplin')
self.assertEqual(formatted_name, 'Janis Joplin')
def test_first_last_middle_name(self):
"""能够正确地处理像Wolfgang Amadeus Mozart这样的姓名吗? """
formatted_name = get_formatted_name('Wolfgang', 'Mozart', 'Amadeus')
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
我们将这个方法命名为test_first_last_middle_name() 。方法名必须以test_打头，这样它才会在我们运行test_name_function.py时自动运行。这个方法名清楚地指出了它测
试的是get_formatted_name() 的哪个行为，这样，如果该测试未通过，我们就会马上知道受影响的是哪种类型的姓名。在TestCase 类中使用很长的方法名是可以的；这
些方法的名称必须是描述性的，这才能让你明白测试未通过时的输出；这些方法由Python自动调用，你根本不用编写调用它们的代码。
为测试函数get_formatted_name() ，我们使用名、姓和中间名调用它（见❶），再使用assertEqual() 检查返回的姓名是否与预期的姓名（名、中间名和姓）一致。我
们再次运行test_name_function.py时，两个测试都通过了：
···python
Testing started at 14:51 ...
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe "D:\Program Files\JetBrains\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm_jb_unittest_runner.py" --target test_name_function.NamesTestCase
Launching unittests with arguments python -m unittest test_name_function.NamesTestCase in E:\python\learn_python1
Ran 2 tests in 0.001s
OK
Process finished with exit code 0
···
二.测试类
很多程序中都会用到类，因此能够证明你的类能够正确地工作会大有裨益。如果针对类的测试通过
了，你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。前面说过，断言方法检查你认为应该满足的条件是否确实满足。如果该条件确实满足，你对程序行为的假设就得到了确认，你就可以确信其中没有错误。如果你认为应该满足的条件实际上并不满足，Python将引发异常。
下面描述了6个常用的断言方法。使用这些方法可核实返回的值等于或不等于预期的值、返回的值为True 或False 、返回的值在列表中或不在列表中。你只能在继承unittest.TestCase 的类中使用这些方法，下面来看看如何在测试类时使用其中的一个。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| assertEqual(a, b) | 核实a == b |
| assertNotEqual(a, b) | 核实a != b |
| assertTrue(x) | 核实x 为True |
| assertFalse(x) | 核实x 为False |
| assertIn(item , list ) | 核实 item 在 list 中 |
| assertNotIn(item , list ) | 核实 item 不在 list 中 |
2.2 一个要测试的类
类的测试与函数的测试相似——你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，下面来编写一个类进行测试。来看一个帮助管理匿名调查的类。
survey.py
class AnonymousSurvey():
"""收集匿名调查问卷答案"""
def __init__(self, question):
"""存储一个问题， 并为存储答案做准备"""
self.question = question
self.responses = []
def show_question(self):
"""显示调查问卷"""
print(self.question)
def store_reponse(self, new_response):
"""存储单份调查问卷"""
self.responses.append(new_response)
def show_results(self):
"""显示收集到的所有答卷"""
print("Survey results:")
for response in self.responses:
print('- ' + response)
language_survey.py
from survey import AnonymousSurvey
# 定义一个问题，并创建一个表示调查的AnonymousSurvey对象
question = "What language did you first learn to speak?"
my_survey = AnonymousSurvey(question)
# 显示问题并存储答案
my_survey.show_question()
print("Enter 'q' at any time to quit.\n")
while True:
response = input("Language: ")
if response == 'q':
break
my_survey.store_reponse(response)
# 显示调查结果
print("\nThank you to everyone who participated in the survey!")
my_survey.show_results()
测试记录:
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/languate_suvey.py
What language did you first learn to speak?
Enter 'q' at any time to quit.
Language: Chinese
Language: English
Language: q
Thank you to everyone who participated in the survey!
Survey results:
- Chinese
- English
Process finished with exit code 0
2.3 测试AnonymousSurvey 类
下面来编写一个测试，对AnonymousSurvey 类的行为的一个方面进行验证：如果用户面对调查问题时只提供了一个答案，这个答案也能被妥善地存储。为此，我们将在这个答案被存储后，使用方法assertIn() 来核实它包含在答案列表中：
test_survey.py
import unittest
from survey import AnonymousSurvey
class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase):
"""针对Anonymous类的测试"""
def test_store_single_reponse(self):
"""测试三个答案会被妥善地存储"""
question = "What language did you first learn to speak?"
my_survey = AnonymousSurvey(question)
responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin']
for response in responses:
my_survey.store_reponse(response)
for response in responses:
self.assertIn(response, my_survey.responses)
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
测试记录:
Testing started at 15:39 ...
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe "D:\Program Files\JetBrains\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm\_jb_unittest_runner.py" --target test_survey.TestAnonymousSurvey.test_store_single_reponse
Ran 1 test in 0.001s
Launching unittests with arguments python -m unittest test_survey.TestAnonymousSurvey.test_store_single_reponse in E:\python\learn_python1
OK
Process finished with exit code 0
2.4 方法setUp()
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，在你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。
下面使用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：
import unittest
from survey import AnonymousSurvey
class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase):
"""针对Anonymous类的测试"""
def setUp(self):
"""创建一个调查对象和一组答案,供使用的测试方法使用"""
question = "What language did you first learn to speak?"
self.my_survey = AnonymousSurvey(question)
self.responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin']
def test_store_single_reponse(self):
"""测试单个答案会被妥善地存储"""
self.my_survey.store_reponse(self.responses[0])
self.assertIn(self.responses[0], self.my_survey.responses)
def test_store_three_reponse(self):
"""测试三个答案会被妥善地存储"""
for response in self.responses:
self.my_survey.store_reponse(response)
for response in self.responses:
self.assertIn(response, self.my_survey.responses)
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
测试记录:
Testing started at 15:50 ...
E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe "D:\Program Files\JetBrains\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm\_jb_unittest_runner.py" --target test_survey.TestAnonymousSurvey.test_store_single_reponse
Ran 1 test in 0.001s
OK
Launching unittests with arguments python -m unittest test_survey.TestAnonymousSurvey.test_store_single_reponse in E:\python\learn_python1
Process finished with exit code 0
参考:
1.Python编程:从入门到实践