python基础8 单元测试

通过前面的7个章节，作者学习了python的各项基础知识，也学习了python的编译和执行。但在实际环境上，我们需要验证我们的代码功能符合我们的设计预期，所以需要结合python的单元测试类，编写单元测试代码。

Python有一个内置的unittest模块，我们可以使用它来进行单元测试。

基础用法

基本流程：

1. 新建类，继承自unittest.TestCase
2. 类的成员函数统一用test_开头，否则会无法识别和执行
3. 通过调用unittest.main()来执行测试用例

简单的示例程序如下：

import unittest

#新建类，继承自unittest.TestCase
#类的成员函数统一用test_开头，否则会无法识别和执行
#通过调用unittest.main()来执行测试用例

class TestMath(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        self.assertEqual(1 + 1, 2)

    def test_subtract(self):
        self.assertEqual(3 - 2, 1)

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

结果输出如下：

..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.000s

OK

测试函数和类方法

对函数的单元测试：

import unittest

#定义测试用的函数
def add(v1,v2):
    return v1+v2

def subtract(v1,v2):
    return v1-v2

class TestMath(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(add(1, 1), 2)

    def test_subtract(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(subtract(2, 3), -1)

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

结果输出：

..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.000s

OK

对类的单元测试：

在下面示例中，我们对函数和复用的Car类同时进行了单元测试。

import unittest

#定义测试用的函数
def add(v1,v2):
    return v1+v2

def subtract(v1,v2):
    return v1-v2

#复用前期定义的Car类
class Car(object):
    __slots__ = ('_color', '_number')

    @property
    def color(self):
        return self._color
    
    @color.setter
    def color(self,value):
        self._color = value

    @property
    def number(self):
        return self._number
    
    @number.setter
    def number(self,value):
        self._number = value
    
    @number.deleter
    def number(self):
        print('oops! number is deleted!')
    
    def func(self):
        print('car number: %d' %  self._number)
    pass

class TestAll(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(add(1, 1), 2)

    def test_subtract(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(subtract(2, 3), -1)

    def test_car_color(self):
        car = Car()
        car.color ="blue"
        self.assertEqual(car.color, "blue")

    #属性测试
    def test_car_property(self):
        car = Car()
        with self.assertRaises(AttributeError):
            value = car.engine
  

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

结果输出： 

....
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.000s

OK

测试套件和测试运行器

继承自unittest.TestCase的类，用test_开头的成员函数，可以称为一个测试用例。

使用测试套件的方法，可以自由的执行这些测试用例。如执行先后次序，部分执行等。

示例代码如下：

import unittest

#定义测试用的函数
def add(v1,v2):
    return v1+v2

def subtract(v1,v2):
    return v1-v2

#复用前期定义的Car类
class Car(object):
    __slots__ = ('_color', '_number')

    @property
    def color(self):
        return self._color
    
    @color.setter
    def color(self,value):
        self._color = value

    @property
    def number(self):
        return self._number
    
    @number.setter
    def number(self,value):
        self._number = value
    
    @number.deleter
    def number(self):
        print('oops! number is deleted!')
    
    def func(self):
        print('car number: %d' %  self._number)
    pass

class TestAll(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(add(1, 1), 2)

    def test_subtract(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(subtract(2, 3), -1)

    def test_car_color(self):
        car = Car()
        car.color ="blue"
        self.assertEqual(car.color, "blue")

    #属性测试
    def test_car_property(self):
        car = Car()
        with self.assertRaises(AttributeError):
            value = car.engine
  

if __name__ == '__main__':
    # 创建测试套件
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTest(TestAll('test_add'))
    #suite.addTest(TestAll('test_subtract'))
    suite.addTest(TestAll('test_car_property'))

    # 创建测试运行器
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite) 

    # 通过执行结果，我们可以看到仅执行了我们添加的两个测试用例

测试准备和清理

很多时候，我们在测试用例执行之前，需要做一些准备操作，如执行数据库相关测试用例之前，需要进行数据库连接；之后需要断开数据库连接。这种场景下，我们需要使用python单元测试类默认的setUp和tearDown方法。修改上面的代码，并测试。

import unittest

#定义测试用的函数
def add(v1,v2):
    return v1+v2

def subtract(v1,v2):
    return v1-v2

#复用前期定义的Car类
class Car(object):
    __slots__ = ('_color', '_number')

    @property
    def color(self):
        return self._color
    
    @color.setter
    def color(self,value):
        self._color = value

    @property
    def number(self):
        return self._number
    
    @number.setter
    def number(self,value):
        self._number = value
    
    @number.deleter
    def number(self):
        print('oops! number is deleted!')
    
    def func(self):
        print('car number: %d' %  self._number)
    pass

class TestAll(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        # 准备工作
        print("准备工作完成")
    
    def tearDown(self):
        # 结束后的工作
        print("结束清理工作完成")

    def test_add(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(add(1, 1), 2)

    def test_subtract(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(subtract(2, 3), -1)

    def test_car_color(self):
        car = Car()
        car.color ="blue"
        self.assertEqual(car.color, "blue")

    #属性测试
    def test_car_property(self):
        car = Car()
        with self.assertRaises(AttributeError):
            value = car.engine
  

if __name__ == '__main__':
    # 创建测试套件
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTest(TestAll('test_add'))
    #suite.addTest(TestAll('test_subtract'))
    suite.addTest(TestAll('test_car_property'))

    # 创建测试运行器
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)

结果输出：

准备工作完成
结束清理工作完成
.准备工作完成
结束清理工作完成
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s

OK

高级测试用法

条件测试

可以使用@unittest.skip关键字，来表示测试用例只有在满足特定条件下才执行。下面的示例中，我们使用关键字实现了一直跳过和条件跳过的功能。

@unittest.skip(reason) 

Unconditionally skip the decorated test. reason should describe why the test is being skipped.

无条件跳过，需要输入填过的原因。

   @unittest.skip("Always skip!")

@unittest.skipIf(condition, reason)

Skip the decorated test if condition is true.

条件满足时跳过。

@unittest.skipIf(mylib.__version__ < (1, 3),
                     "not supported in this library version")

@unittest.skipUnless(condition, reason)

Skip the decorated test unless condition is true.

除此条件外，跳过。

    @unittest.skipUnless(sys.platform.startswith("win"), "requires Windows")

@unittest.expectedFailure

Mark the test as an expected failure or error. If the test fails or errors in the test function itself (rather than in one of the test fixture methods) then it will be considered a success. If the test passes, it will be considered a failure.

失败时，测试用例返回成功。

    @unittest.expectedFailure
    def test_fail(self):
        self.assertEqual(1, 0, "failed test")

exception unittest.SkipTest(reason)

This exception is raised to skip a test.

import unittest
import sys

#定义测试用的函数
def add(v1,v2):
    return v1+v2

def subtract(v1,v2):
    return v1-v2

#复用前期定义的Car类
class Car(object):
    __slots__ = ('_color', '_number')

    @property
    def color(self):
        return self._color
    
    @color.setter
    def color(self,value):
        self._color = value

    @property
    def number(self):
        return self._number
    
    @number.setter
    def number(self,value):
        self._number = value
    
    @number.deleter
    def number(self):
        print('oops! number is deleted!')
    
    def func(self):
        print('car number: %d' %  self._number)
    pass

class TestAll(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        # 准备工作
        print("准备工作完成")
    
    def tearDown(self):
        # 结束后的工作
        print("结束清理工作完成")

    @unittest.skip("啊！我被永久的跳过了")
    def test_add(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(add(1, 1), 2)

    # windows系统下，执行此测试用例。还可以使用版本号版本等等
    @unittest.skipUnless(sys.platform.startswith("win"), "requires Windows")
    def test_subtract(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(subtract(2, 3), -1)

    def test_car_color(self):
        car = Car()
        car.color ="blue"
        self.assertEqual(car.color, "blue")


    #属性测试
    def test_car_property(self):
        car = Car()
        with self.assertRaises(AttributeError):
            value = car.engine
  

if __name__ == '__main__':
    # 创建测试套件
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTest(TestAll('test_add'))
    suite.addTest(TestAll('test_subtract'))
    suite.addTest(TestAll('test_car_property'))

    # 创建测试运行器
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)

结果输出：

准备工作完成
结束清理工作完成
.准备工作完成
结束清理工作完成
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.001s

OK (skipped=1)

模拟对象

Python的unittest.mock模块提供了一种创建模拟对象的方法，我们可以用它来模拟外部的、不可控的因素。

import unittest
import sys
import datetime
#使用mock需要执行此引用
from unittest.mock import patch

#定义测试用的函数
def add(v1,v2):
    return v1+v2

def subtract(v1,v2):
    return v1-v2

#复用前期定义的Car类
class Car(object):
    __slots__ = ('_color', '_number')

    @property
    def color(self):
        return self._color
    
    @color.setter
    def color(self,value):
        self._color = value

    @property
    def number(self):
        return self._number
    
    @number.setter
    def number(self,value):
        self._number = value
    
    @number.deleter
    def number(self):
        print('oops! number is deleted!')
    
    def func(self):
        print('car number: %d' %  self._number)
    
    def say(self):
        current_hour = datetime.datetime.now().hour
        if current_hour < 12:
            return "Good morning!"
        elif current_hour < 18:
            return "Good afternoon!"
        else:
            return "Good evening!"
    pass

class TestAll(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        # 准备工作
        print("准备工作完成")
    
    def tearDown(self):
        # 结束后的工作
        print("结束清理工作完成")

    @unittest.skip("啊！我被永久的跳过了")
    def test_add(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(add(1, 1), 2)

    # windows系统下，执行此测试用例。还可以使用版本号版本等等
    @unittest.skipUnless(sys.platform.startswith("win"), "requires Windows")
    def test_subtract(self):
        #测试用例实现对函数的调用
        self.assertEqual(subtract(2, 3), -1)

    def test_car_color(self):
        car = Car()
        car.color ="blue"
        self.assertEqual(car.color, "blue")

    #属性测试
    def test_car_property(self):
        car = Car()
        with self.assertRaises(AttributeError):
            value = car.engine
    
    @patch('datetime.datetime')
    # 注意此处多了一个mock_datetime参数
    def test_car_say(self, mock_datetime):
        car = Car()
        mock_datetime.now.return_value.hour = 9
        self.assertEqual(car.say(), "Good morning!")

        mock_datetime.now.return_value.hour = 15
        self.assertEqual(car.say(), "Good afternoon!")

        mock_datetime.now.return_value.hour = 20
        self.assertEqual(car.say(), "Good evening!")
  

if __name__ == '__main__':
    # 创建测试套件
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTest(TestAll('test_add'))
    suite.addTest(TestAll('test_subtract'))
    suite.addTest(TestAll('test_car_property'))
    suite.addTest(TestAll('test_car_say'))

    # 创建测试运行器
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)

结果输出：

备工作完成
结束清理工作完成
.准备工作完成
结束清理工作完成
.准备工作完成
结束清理工作完成
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.002s

OK (skipped=1)