单元测试

单元测试简介

在软件开发中，单元测试是一种测试方法，用来测试程序的最小单元，通常是一个函数或一个类。单元测试的目的是验证程序的正确性，确保程序的每一个部分都能正常工作。但是在实际开发中，很多程序员并不重视单元测试，认为它是一种浪费时间的行为，但是单元测试是重要的，可以提高程序的质量，减少复工。

单元测试框架

在 Python 中，有很多单元测试框架，这里我们主要介绍 unittest 单元测试框架。

unittest 单元测试框架

Person 类：

class Person:
  def __init__(self, name: str, age: int):
      self._name = name
      self._age = age
      self.__secret = "I am a secret!"

  def get_name(self):
      return self._name

  def get_age(self):
      return self._age

  def get_secret(self):
      return self.__secret

  def set_secret(self, secret):
      self.__secret = secret

unittest 编码：

# test_person.py

# 导入 unittest 模块
import unittest

# 导入要测试的类
from .person import Person

# 定义测试类
class TestPersonClass(unittest.TestCase):

    # 测试 get_name 方法
    def test_name(self):
        person = Person("Tom", 18)
        self.assertEqual(person.get_name(), "Tom")

    # 测试 get_age 方法
    def test_age(self):
        person = Person("Tom", 18)
        self.assertEqual(person.get_age(), 18)

    # 测试 get_secret 方法
    def test_secret(self):
        person = Person("Tom", 18)
        person.set_secret("test secret!")
        self.assertEqual(person.get_secret(), "test secret!")

运行测试：

1	$ python -m unittest test_person.py

断言

断言指的是在程序中判断一个条件是否满足，如果满足就继续执行，如果不满足就抛出异常。

在单元测试中，我们通常使用断言来验证程序的正确性，unittest 框架提供了很多断言方法，常用方法包括：

assertEqual(a, b)：判断 a 和 b 是否相等
assertNotEqual(a, b)：判断 a 和 b 是否不相等
assertTrue(x)：判断 x 是否为 True
assertFalse(x)：判断 x 是否为 False
assertIs(a, b)：判断 a 和 b 是否是同一个对象
assertIsNot(a, b)：判断 a 和 b 是否不是同一个对象
assertIsNone(x)：判断 x 是否为 None
assertIsNotNone(x)：判断 x 是否不为 None

如上面的例子中，我们使用了 assertEqual 方法来判断两个值是否相等。

框架流程方法

在单元测试的过程中，unittest 框架提供了一些流程方法，可以在测试用例执行之前或之后执行一些操作，这些方法包括：

setUp 方法：在测试用例执行之前执行
tearDown 方法：在测试用例执行之后执行
setUpClass 方法：在测试类执行之前执行
tearDownClass 方法：在测试类执行之后执行

比如，我们可以在 setUp 方法中创建测试对象，然后在 tearDown 方法中销毁测试对象。

# test_person.py
class TestPersonClass(unittest.TestCase):
    def setUp(self) -> None:
        self.person = Person("Tom", 18)
        return super().setUp()

    def tearDown(self) -> None:
        return super().tearDown()

    def test_name(self):
        self.assertEqual(self.person.get_name(), "Tom")

    def test_age(self):
        self.assertEqual(self.person.get_age(), 18)

    def test_secret(self):
        self.person.set_secret("test secret!")
        self.assertEqual(self.person.get_secret(), "test secret!")

在 setUp 方法中创建了一个 Person 对象，这样就可以在测试用例中直接使用这个对象，而不需要在每个测试用例中都创建一个对象。

由于 setUp 方法是在测试用例执行之前执行的，所以是每个测试用例执行之前都会执行一次 setUp 方法，即使在测试用例中修改了对象的属性，也不会影响其他测试用例。

# test_person.py
class TestPersonClass(unittest.TestCase):
    def setUpClass(self) -> None:
        self.person = Person("Tom", 18)
        return super().setUp()

如果将 setUp 方法改为 setUpClass 方法，那么这个方法就是在测试类执行之前执行的，也就是说，这个方法只会执行一次，而不是每个测试用例执行之前都会执行一次。这样如果在测试用例中修改了对象的属性，会影响其他测试用例。

单元测试通常测试的内容

通常情况下，单元测试应当覆盖一个类的公开方法，每一个方法都应当有一组测试用例，这些测试用例应当覆盖所有可能的情况，包括正常情况和异常情况。多使用等价类划分法和边界值分析法。