Python基础入门 Day93 单元测试入门

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在软件开发中，保证代码的正确性和稳定性是非常重要的。随着程序规模的增大，手动测试不仅耗时，而且容易遗漏。Python 提供了 unittest 模块，可以帮助我们编写自动化测试用例，对函数和类进行验证，从而提升代码质量。

什么是单元测试
单元测试是对软件中的最小可测试单元（如函数、方法或类）进行验证的过程。通过单元测试，可以确保每个单元在各种输入情况下都能返回预期的结果。

例如，我们写了一个计算阶乘的函数，就可以通过单元测试来验证它在输入 0、1、5、负数 等情况下是否能给出正确结果。

编写第一个测试用例
unittest 是 Python 自带的单元测试框架，基本使用方法如下：

import unittest

# 被测试的函数
def add(a, b):
    return a + b

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

    def test_add_integers(self):
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)

    def test_add_strings(self):
        self.assertEqual(add("Hello ", "World"), "Hello World")

    def test_add_lists(self):
        self.assertEqual(add([1, 2], [3, 4]), [1, 2, 3, 4])

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

运行后会显示测试结果，如果所有断言都通过，就会显示 OK，否则会显示错误信息。

常用的断言方法
unittest.TestCase 提供了丰富的断言方法，用于验证代码的运行结果：

assertEqual(a, b)：断言 a == b
assertNotEqual(a, b)：断言 a != b
assertTrue(x)：断言 x 为 True
assertFalse(x)：断言 x 为 False
assertIs(a, b)：断言 a is b
assertIsNone(x)：断言 x is None
assertIn(a, b)：断言 a 在 b 中
assertRaises(Exception, func, *args)：断言函数会抛出指定异常

例如：

def divide(a, b):
    return a / b

class TestDivide(unittest.TestCase):
    def test_divide_normal(self):
        self.assertEqual(divide(10, 2), 5)

    def test_divide_zero(self):
        with self.assertRaises(ZeroDivisionError):
            divide(10, 0)

这样可以确保我们的 divide() 函数在除数为 0 时能够抛出 ZeroDivisionError。

组织测试用例
随着项目复杂度增加，可以将测试代码放在单独的 tests 文件夹下，并使用以下结构：

project/
│── app.py
│── tests/
    │── test_app.py

然后在 test_app.py 中导入 app 里的函数或类进行测试。

设置测试的前置与后置操作
有时在执行测试前需要准备数据，执行完后需要清理环境，这时可以用 setUp() 和 tearDown()：

class TestListOperations(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        self.mylist = [1, 2, 3]

    def tearDown(self):
        self.mylist = None

    def test_append(self):
        self.mylist.append(4)
        self.assertEqual(self.mylist, [1, 2, 3, 4])

    def test_remove(self):
        self.mylist.remove(2)
        self.assertEqual(self.mylist, [1, 3])

setUp() 在每个测试方法运行前执行，tearDown() 在每个测试方法运行后执行。