詳解Python中的測(cè)試工具

當(dāng)我們?cè)趯?xiě)程序的時(shí)候，我們需要通過(guò)測(cè)試來(lái)驗(yàn)證程序是否出錯(cuò)或者存在問(wèn)題，但是，編寫(xiě)大量的測(cè)試來(lái)確保程序的每個(gè)細(xì)節(jié)都沒(méi)問(wèn)題會(huì)顯得很繁瑣。在Python中，我們可以借助一些標(biāo)準(zhǔn)模塊來(lái)幫助我們自動(dòng)完成測(cè)試過(guò)程，比如：

• unittest: 一個(gè)通用的測(cè)試框架；
• doctest: 一個(gè)更簡(jiǎn)單的模塊，是為檢查文檔而設(shè)計(jì)的，但也非常適合用來(lái)編寫(xiě)單元測(cè)試。
  

下面，筆者將會(huì)簡(jiǎn)單介紹這兩個(gè)模塊在測(cè)試中的應(yīng)用。

doctest

doctest模塊會(huì)搜索那些看起來(lái)像是python交互式會(huì)話中的代碼片段，然后嘗試執(zhí)行并驗(yàn)證結(jié)果。下面我們以doctest.testmod為例，函數(shù)doctest.testmod會(huì)讀取模塊中的所有文檔字符串，查找看起來(lái)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(shí)際情況。

我們先創(chuàng)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(gè)字符串的小寫(xiě)
  :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(duì)程序進(jìn)行說(shuō)明，函數(shù)string_lower用于返回輸入字符串的小寫(xiě)，函數(shù)中的注釋中，一共包含了3個(gè)測(cè)試實(shí)例，期望盡可能地包含各種測(cè)試情況，接著在主函數(shù)中導(dǎo)入doctest, test_string_lower，再運(yùn)行doctest中的testmod函數(shù)即可進(jìn)行測(cè)試。

接著，我們開(kāi)始測(cè)試。首先，在命令行中輸入 python test_string_lower.py ，運(yùn)行后會(huì)發(fā)現(xiàn)什么都沒(méi)有輸出，但這其實(shí)是件好事，它表明程序中的所有測(cè)試都通過(guò)了！那么，如果我們想要獲得更多的輸出呢？可在運(yùn)行腳本的時(shí)候增加參數(shù) -v ，這時(shí)候命令變成 python test_string_lower.py -v ，輸出的結(jié)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(cè)試的背后還是發(fā)生了很多事。接著，我們嘗試著程序出錯(cuò)的情況，比如我們不小心把函數(shù)的返回寫(xiě)成了：

return string.upper()

這其實(shí)是返回輸入字符串的大寫(xiě)了，而我們測(cè)試的實(shí)例卻返回了輸入字符串的小寫(xiě)，再運(yùn)行該腳本（加上參數(shù) -v ），輸出的結(jié)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(shí)候，程序測(cè)試失敗，它不僅捕捉到了bug，還清楚地指出錯(cuò)誤出在什么地方。我們不難把這個(gè)程序修改過(guò)來(lái)。

關(guān)于doctest模塊的更詳細(xì)的使用說(shuō)明，可以參考網(wǎng)址： https://docs.python.org/2/lib... 。

unittest

 unittest類似于流行的Java測(cè)試框架JUnit，它比doctest更靈活，更強(qiáng)大，能夠幫助你以結(jié)構(gòu)化的方式來(lái)編寫(xiě)龐大而詳盡的測(cè)試集。

我們以一個(gè)簡(jiǎn)單的示例入手，首先我們編寫(xiě)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(shù)實(shí)現(xiàn)的功能為：輸入兩個(gè)數(shù)x, y， 返回這兩個(gè)數(shù)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(shù)unittest.main負(fù)責(zé)替你運(yùn)行測(cè)試：在測(cè)試方法前執(zhí)行setUp方法，示例化所有的TestCase子類，并運(yùn)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(cè)試是成功了還是失敗了。

接著，我們運(yùn)行前面的測(cè)試，輸出的結(jié)果如下：

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

OK

可以看到，該程序運(yùn)行了兩個(gè)測(cè)試，每個(gè)測(cè)試前都會(huì)輸出'begin test'， . 表示測(cè)試成功，若測(cè)試失敗，則返回的是 F 。

接著模擬測(cè)試出錯(cuò)的情形，將my_math函數(shù)中的product方法改成返回：

return x + y

再運(yùn)行測(cè)試腳本，輸出的結(jié)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(cè)試都未通過(guò)，返回的是 F ，并幫助你指出了錯(cuò)誤的地方，接下來(lái)，你應(yīng)該能快速地修復(fù)這個(gè)bug。

關(guān)于unittest模塊的更加詳細(xì)的說(shuō)明，可以參考網(wǎng)址： https://docs.python.org/3/lib... 。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Python中的測(cè)試工具，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)歡迎給我留言，小編會(huì)技術(shù)回復(fù)大家的！