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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(yīng)用程序所有不同的功能。每一個測試集中在一個關(guān)注點上驗證結(jié)果是不是期望的。定期執(zhí)行測試確保應(yīng)用程序按預(yù)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(yīng)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(fā)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(fā)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(shè)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(yīng)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(shù)、過程等;對于面向?qū)ο缶幊?,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?/p>

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(shù)

    :arg n: 數(shù)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(shù)?

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

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(shù)。

測試用例是通過子類化 unittest.TestCase 創(chuàng)建的。

現(xiàn)在我們打開測試文件并且把 120 更改為 121,然后看看會發(fā)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(diào)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(fā)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(shù),函數(shù)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(gòu) mounttab.py

現(xiàn)在我們在 mounttab2.py 中重構(gòu)了上面的代碼并且有一個我們能容易的測試的新函數(shù) 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(tǒng)
        """
        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(jīng)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(jīng)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(huán)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(jié)果,然后在瀏覽器中查看它。

$ coverage3 html

八、總結(jié)

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(jié)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(chǎn)環(huán)境中,測試環(huán)節(jié)是非常重要的的一環(huán),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(guān)于淺談如何測試Python代碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)測試Python代碼內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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