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淺談如何測試Python代碼

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一、介紹

編寫測試檢驗應用程序所有不同的功能。每一個測試集中在一個關注點上驗證結果是不是期望的。定期執行測試確保應用程序按預期的工作。當測試覆蓋很大的時候,通過運行測試你就有自信確保修改點和新增點不會影響應用程序。

知識點

  • 單元測試概念
  • 使用 unittest 模塊
  • 測試用例的編寫
  • 異常測試
  • 測試覆蓋率概念
  • 使用 coverage 模塊

二、測試范圍

如果可能的話,代碼庫中的所有代碼都要測試。但這取決于開發者,如果寫一個健壯性測試是不切實際的,你可以跳過它。就像 _Nick Coghlan_(Python 核心開發成員) 在訪談里面說的:有一個堅實可靠的測試套件,你可以做出大的改動,并確信外部可見行為保持不變。

三、單元測試

這里引用維基百科的介紹:

在計算機編程中,單元測試(英語:Unit Testing)又稱為模塊測試, 是針對程序模塊(軟件設計的最小單位)來進行正確性檢驗的測試工作。程序單元是應用的最小可測試部件。在過程化編程中,一個單元就是單個程序、函數、過程等;對于面向對象編程,最小單元就是方法,包括基類(超類)、抽象類、或者派生類(子類)中的方法。

單元測試模塊

在 Python 里我們有 unittest 這個模塊來幫助我們進行單元測試。

階乘計算程序

在這個例子中我們將寫一個計算階乘的程序 factorial.py

import sys

def fact(n):
    """
    階乘函數

    :arg n: 數字
    :returns: n 的階乘

    """
    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]))

運行程序:

$ python3 factorial.py 5

四、第一個測試用例

測試哪個函數?

正如你所看到的, fact(n) 這個函數執行所有的計算,所以我們至少應該測試這個函數。

編輯 factorial_test.py 文件,代碼如下:

import unittest
from factorial import fact

class TestFactorial(unittest.TestCase):
    """
    我們的基本測試類
    """

    def test_fact(self):
        """
        實際測試
        任何以 `test_` 開頭的方法都被視作測試用例
        """
        res = fact(5)
        self.assertEqual(res, 120)


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

運行測試:

$ python3 factorial_test.py
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.000s

OK

說明

我們首先導入了 unittest 模塊,然后測試我們需要測試的函數。

測試用例是通過子類化 unittest.TestCase 創建的。

現在我們打開測試文件并且把 120 更改為 121,然后看看會發生什么?

各類 assert 語句

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、異常測試

如果我們在 factorial.py 中調用 div(0),我們能看到異常被拋出。

我們也能測試這些異常,就像這樣:

self.assertRaises(ZeroDivisionError, div, 0)

完整代碼:

import unittest
from factorial import fact, div

class TestFactorial(unittest.TestCase):
    """
    我們的基本測試類
    """

    def test_fact(self):
        """
        實際測試
        任何以 `test_` 開頭的方法都被視作測試用例
        """
        res = fact(5)
        self.assertEqual(res, 120)

    def test_error(self):
        """
        測試由運行時錯誤引發的異常
        """
        self.assertRaises(ZeroDivisionError, div, 0)



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

六、mounttab.py

mounttab.py 中只有一個 mount_details() 函數,函數分析并打印掛載詳細信息。

import os


def mount_details():
    """
    打印掛載詳細信息
    """
    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()

重構 mounttab.py

現在我們在 mounttab2.py 中重構了上面的代碼并且有一個我們能容易的測試的新函數 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():
    """
    打印掛載詳細信息
    """
    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()

同樣我們測試代碼,編寫 mounttest.py 文件:

#!/usr/bin/env python
import unittest
from mounttab2 import parse_mounts

class TestMount(unittest.TestCase):
    """
    我們的基本測試類
    """

    def test_parsemount(self):
        """
        實際測試
        任何以 `test_` 開頭的方法都被視作測試用例
        """
        result = parse_mounts()
        self.assertIsInstance(result, list)
        self.assertIsInstance(result[0], tuple)

    def test_rootext4(self):
        """
        測試找出根文件系統
        """
        result = parse_mounts()
        for line in result:
            if line[1] == '/' and line[2] != 'rootfs':
                self.assertEqual(line[2], 'ext4')


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

運行程序

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

七、測試覆蓋率

測試覆蓋率是找到代碼庫未經測試的部分的簡單方法。它并不會告訴你的測試好不好。

在 Python 中我們已經有了一個不錯的覆蓋率工具來幫助我們。你可以在實驗樓環境中安裝它:

$ sudo pip3 install coverage

覆蓋率示例

$ 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%

我們還可以使用下面的命令以 HTML 文件的形式輸出覆蓋率結果,然后在瀏覽器中查看它。

$ coverage3 html

八、總結

知識點回顧:

  • 單元測試概念
  • 使用 unittest 模塊
  • 測試用例的編寫
  • 異常測試
  • 測試覆蓋率概念
  • 使用 coverage 模塊

本節了解了什么是單元測試,unittest 模塊怎么用,測試用例怎么寫。以及最后我們使用第三方模塊 coverage 進行了覆蓋率測試。

在實際生產環境中,測試環節是非常重要的的一環,即便志不在測試工程師,但以后的趨勢就是 DevOps,所以掌握良好的測試技能也是很有用的。

到此這篇關于淺談如何測試Python代碼的文章就介紹到這了,更多相關測試Python代碼內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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