Python中的測試工具

zhjx922 發布于2019-07-31 10:31 / 1957人閱讀

摘要：模塊會搜索那些看起來像是交互式會話中的代碼片段，然后嘗試執行并驗證結果。方法檢車指定的條件這里是相等，以判斷指定的測試是成功了還是失敗了。

??當我們在寫程序的時候，我們需要通過測試來驗證程序是否出錯或者存在問題，但是，編寫大量的測試來確保程序的每個細節都沒問題會顯得很繁瑣。在Python中，我們可以借助一些標準模塊來幫助我們自動完成測試過程，比如：

unittest: 一個通用的測試框架；

doctest: 一個更簡單的模塊，是為檢查文檔而設計的，但也非常適合用來編寫單元測試。

??下面，筆者將會簡單介紹這兩個模塊在測試中的應用。

doctest

??doctest模塊會搜索那些看起來像是python交互式會話中的代碼片段，然后嘗試執行并驗證結果。下面我們以doctest.testmod為例，函數doctest.testmod會讀取模塊中的所有文檔字符串，查找看起來像是從交互式解釋器中摘取的示例，再檢查這些示例是否反映了實際情況。
??我們先創建示例代碼文件test_string_lower.py，完整代碼如下：

# -*- coding: utf-8 -*-

def string_lower(string):
    """
    返回一個字符串的小寫
    :param string: type: str
    :return: the lower of input string
    >>> string_lower("AbC")
    "abc"
    >>> string_lower("ABC")
    "abc"
    >>> string_lower("abc")
    "abc"
    """
    return string.lower()

if __name__ == "__main__":
    import doctest, test_string_lower
    doctest.testmod(test_string_lower)

首先先對程序進行說明，函數string_lower用于返回輸入字符串的小寫，函數中的注釋中，一共包含了3個測試實例，期望盡可能地包含各種測試情況，接著在主函數中導入doctest, test_string_lower，再運行doctest中的testmod函數即可進行測試。
??接著，我們開始測試。首先，在命令行中輸入python test_string_lower.py，運行后會發現什么都沒有輸出，但這其實是件好事，它表明程序中的所有測試都通過了！那么，如果我們想要獲得更多的輸出呢？可在運行腳本的時候增加參數-v，這時候命令變成python test_string_lower.py -v，輸出的結果如下：

Trying:
    string_lower("AbC")
Expecting:
    "abc"
ok
Trying:
    string_lower("ABC")
Expecting:
    "abc"
ok
Trying:
    string_lower("abc")
Expecting:
    "abc"
ok
1 items had no tests:
    test_string_lower
1 items passed all tests:
   3 tests in test_string_lower.string_lower
3 tests in 2 items.
3 passed and 0 failed.
Test passed.

可以看到，程序測試的背后還是發生了很多事。接著，我們嘗試著程序出錯的情況，比如我們不小心把函數的返回寫成了：

return string.upper()

這其實是返回輸入字符串的大寫了，而我們測試的實例卻返回了輸入字符串的小寫，再運行該腳本（加上參數-v），輸出的結果如下：

Failed example:
    string_lower("abc")
Expected:
    "abc"
Got:
    "ABC"
1 items had no tests:
    test_string_lower
**********************************************************************
1 items had failures:
   3 of   3 in test_string_lower.string_lower
3 tests in 2 items.
0 passed and 3 failed.
***Test Failed*** 3 failures.

這時候，程序測試失敗，它不僅捕捉到了bug，還清楚地指出錯誤出在什么地方。我們不難把這個程序修改過來。
??關于doctest模塊的更詳細的使用說明，可以參考網址：https://docs.python.org/2/lib... 。

unittest

?? unittest類似于流行的Java測試框架JUnit，它比doctest更靈活，更強大，能夠幫助你以結構化的方式來編寫龐大而詳盡的測試集。
??我們以一個簡單的示例入手，首先我們編寫my_math.py腳本，代碼如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
def product(x, y):
    """
    :param x: int, float
    :param y: int, float
    :return:  x * y
    """
    return x * y

該函數實現的功能為：輸入兩個數x, y，返回這兩個數的乘積。接著是test_my_math.py腳本，完整的代碼如下：

import unittest, my_math

class ProductTestcase(unittest.TestCase):

    def setUp(self):
        print("begin test")

    def test_integers(self):
        for x in range(-10, 10):
            for y in range(-10, 10):
                p = my_math.product(x, y)
                self.assertEqual(p, x*y, "integer multiplication failed")

    def test_floats(self):
        for x in range(-10, 10):
            for y in range(-10, 10):
                x = x/10
                y = y/10
                p = my_math.product(x, y)
                self.assertEqual(p, x * y, "integer multiplication failed")

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

函數unittest.main負責替你運行測試：在測試方法前執行setUp方法，示例化所有的TestCase子類，并運行所有名稱以test打頭的方法。assertEqual方法檢車指定的條件（這里是相等），以判斷指定的測試是成功了還是失敗了。
??接著，我們運行前面的測試，輸出的結果如下：

begin test
.begin test
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s

OK

可以看到，該程序運行了兩個測試，每個測試前都會輸出"begin test"，.表示測試成功，若測試失敗，則返回的是F。
??接著模擬測試出錯的情形，將my_math函數中的product方法改成返回：

return x + y

再運行測試腳本，輸出的結果如下：

begin test
Fbegin test
F
======================================================================
FAIL: test_floats (__main__.ProductTestcase)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "test_my_math.py", line 20, in test_floats
    self.assertEqual(p, x * y, "integer multiplication failed")
AssertionError: -2.0 != 1.0 : integer multiplication failed

======================================================================
FAIL: test_integers (__main__.ProductTestcase)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "test_my_math.py", line 12, in test_integers
    self.assertEqual(p, x*y, "integer multiplication failed")
AssertionError: -20 != 100 : integer multiplication failed

----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s

FAILED (failures=2)

兩條測試都未通過，返回的是F，并幫助你指出了錯誤的地方，接下來，你應該能快速地修復這個bug。
??關于unittest模塊的更加詳細的說明，可以參考網址： https://docs.python.org/3/lib... 。

總結

??本文介紹了兩個Python中的測試工具： doctest和unittest，并配以簡單的例子來說明這兩個測試模塊的使用方法，希望能對讀者有所幫助～

注意：不妨了解下筆者的微信公眾號： Python爬蟲與算法（微信號為：easy_web_scrape）， 歡迎大家關注~

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