軟件系統(tǒng)的開發(fā)是一個(gè)很復(fù)雜的過程，隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，代碼中隱藏的 bug 也可能變得越來越多。為了保證軟件的質(zhì)量，測試是一個(gè)必不可少的部分，甚至還有測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)（Test-driven development, TDD）的理念，也就是先測試再編碼。

在計(jì)算機(jī)編程中，單元測試（Unit Testing）又稱為模塊測試，是針對程序模塊（軟件設(shè)計(jì)的最小單位）來進(jìn)行正確性檢驗(yàn)的測試工作，所謂的單元是指一個(gè)函數(shù)，一個(gè)模塊，一個(gè)類等。

在 Python 中，我們可以使用 unittest 模塊編寫單元測試。

下面以官方文檔的例子進(jìn)行介紹，該例子對字符串的一些方法進(jìn)行測試：

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

import unittest

class TestStringMethods(unittest.TestCase):

    def test_upper(self):
        self.assertEqual('foo'.upper(), 'FOO')    # 判斷兩個(gè)值是否相等

    def test_isupper(self):
        self.assertTrue('FOO'.isupper())          # 判斷值是否為 True
        self.assertFalse('Foo'.isupper())         # 判斷值是否為 False

    def test_split(self):
        s = 'hello world'
        self.assertEqual(s.split(), ['hello', 'world'])
        # check that s.split fails when the separator is not a string
        with self.assertRaises(TypeError):         # 檢測異常
            s.split(2)

在上面，我們定義了一個(gè) TestStringMethods 類，它從 unittest.TestCase 繼承。注意到，我們的方法名都是以 test 開頭，表明該方法是測試方法，不以 test 開頭的方法測試的時(shí)候不會被執(zhí)行。

在方法里面，我們使用了斷言（assert）判斷程序運(yùn)行的結(jié)果是否和預(yù)期相符。其中：

• assertEqual 用于判斷兩個(gè)值是否相等；
• assertTrue/assertFalse 用于判斷表達(dá)式的值是 True 還是 False；
• assertRaises 用于檢測異常；

斷言方法主要有三種類型：

• 檢測兩個(gè)值的大小關(guān)系：相等，大于，小于等
• 檢查邏輯表達(dá)式的值：True/Flase
• 檢查異常

下面列舉了部分常用的斷言方法：

現(xiàn)在，讓我們來運(yùn)行上面的單元測試，將上面的代碼保存為文件 mytest.py，通過 -m unittest 參數(shù)運(yùn)行單元測試：

$ python -m unittest mytest
test_isupper (mytest.TestStringMethods) ... ok
test_split (mytest.TestStringMethods) ... ok
test_upper (mytest.TestStringMethods) ... ok

執(zhí)行結(jié)果：

...
----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.000s

OK

上面的結(jié)果表明測試通過，我們也可以加 -v 參數(shù)得到更加詳細(xì)的測試結(jié)果：

$ python -m unittest -v mytest
test_isupper (mytest.TestStringMethods) ... ok
test_split (mytest.TestStringMethods) ... ok
test_upper (mytest.TestStringMethods) ... ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.000s

OK

上面這種運(yùn)行單元測試的方法是我們推薦的做法，當(dāng)然，你也可以在代碼的最后添加兩行：

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

然后再直接運(yùn)行：

$ python mytest.py

setUp 和 tearDown

在某些情況下，我們需要在每個(gè)測試方法執(zhí)行前和執(zhí)行后做一些相同的操作，比如我們想在每個(gè)測試方法執(zhí)行前連接數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行后斷開數(shù)據(jù)庫連接，為了避免在每個(gè)測試方法中編寫同樣的代碼，我們可以使用 setUp 和 tearDown 方法，比如：

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

import unittest

class TestStringMethods(unittest.TestCase):

    def setUp(self):                              # 在每個(gè)測試方法執(zhí)行前被調(diào)用
        print 'setUp, Hello'

    def tearDown(self):                           # 在每個(gè)測試方法執(zhí)行后被調(diào)用
        print 'tearDown, Bye!'

    def test_upper(self):
        self.assertEqual('foo'.upper(), 'FOO')    # 判斷兩個(gè)值是否相等

    def test_isupper(self):
        self.assertTrue('FOO'.isupper())          # 判斷值是否為 True
        self.assertFalse('Foo'.isupper())         # 判斷值是否為 False

    def test_split(self):
        s = 'hello world'
        self.assertEqual(s.split(), ['hello', 'world'])
        # check that s.split fails when the separator is not a string
        with self.assertRaises(TypeError):         # 檢測異常
            s.split(2)

看看執(zhí)行結(jié)果：

$ python -m unittest -v mytest
test_isupper (mytest.TestStringMethods) ... setUp, Hello
tearDown, Bye!
ok
test_split (mytest.TestStringMethods) ... setUp, Hello
tearDown, Bye!
ok
test_upper (mytest.TestStringMethods) ... setUp, Hello
tearDown, Bye!
ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.000s

OK

小結(jié)

• 通過從 unittest.TestCase 繼承來編寫測試類。
• 使用斷言方法判斷程序運(yùn)行的結(jié)果是否和預(yù)期相符。
• setUp 在每個(gè)測試方法執(zhí)行前被調(diào)用，tearDown 在每個(gè)測試方法執(zhí)行后被調(diào)用。

參考資料

• unittest — Unit testing framework — Python 2.7.12 documentation
• python單元測試unittest | Lucia Garden
• 單元測試 - 廖雪峰的官方網(wǎng)站
• 單元測試 - 維基百科，自由的百科全書
• “單元測試要做多細(xì)？” | 酷 殼 - CoolShell.cn