Python基础入门 Day96 单元测试与unittest模块

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在开发过程中，代码编写完成后需要进行测试，以确保其正确性和稳定性。Python 提供了 unittest 模块，这是一个内置的单元测试框架，可以帮助我们编写测试用例、组织测试套件，并自动化执行测试。

什么是单元测试
单元测试（Unit Testing）是针对程序中的最小功能单元（如函数或类方法）进行的测试。它的目标是验证每个功能单元是否按预期工作。

优点：能快速发现错误，保证代码质量。
缺点：需要花费时间编写测试代码。

编写第一个测试用例
下面是一个简单的示例，测试一个求和函数是否正确。

import unittest

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

# 测试类
class TestAddFunction(unittest.TestCase):
    def test_add_integers(self):
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)  # 2+3 应该等于 5

    def test_add_floats(self):
        self.assertAlmostEqual(add(2.5, 3.1), 5.6)  # 浮点数比较

    def test_add_strings(self):
        self.assertEqual(add("Hello", "World"), "HelloWorld")  # 字符串拼接

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

运行后，unittest 会自动执行测试类中的方法。

测试函数必须以 test_ 开头。
使用 assertEqual()、assertTrue()、assertRaises() 等方法来验证结果。

常用断言方法

assertEqual(a, b)：检查 a == b。
assertNotEqual(a, b)：检查 a != b。
assertTrue(x)：检查 x 为真。
assertFalse(x)：检查 x 为假。
assertIsNone(x)：检查 x is None。
assertIsInstance(a, cls)：检查对象是否是指定类的实例。
assertRaises(exc, func, *args)：检查运行 func(*args) 时是否抛出指定异常。

组织多个测试用例
我们可以将多个测试函数组织在一个测试类中，或者多个测试类组成一个测试套件。

import unittest

def multiply(a, b):
    return a * b

class TestMathFunctions(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)

    def test_multiply(self):
        self.assertEqual(multiply(2, 3), 6)

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

这样在运行时，所有的测试用例会自动执行。

设置测试的前置和后置操作
在某些情况下，测试之前需要准备环境，测试之后需要清理资源。我们可以使用 setUp() 和 tearDown() 方法：

import unittest

class TestFileOperations(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        self.test_file = open("test.txt", "w")
        self.test_file.write("Hello Python")
        self.test_file.close()

    def tearDown(self):
        import os
        os.remove("test.txt")

    def test_file_content(self):
        with open("test.txt", "r") as f:
            content = f.read()
        self.assertEqual(content, "Hello Python")

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

setUp() 在每个测试方法执行前运行。
tearDown() 在每个测试方法执行后运行。

测试套件与批量执行
如果有多个测试文件，可以使用 unittest.TestLoader 来批量加载：

import unittest

def suite():
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTests(unittest.defaultTestLoader.loadTestsFromTestCase(TestAddFunction))
    suite.addTests(unittest.defaultTestLoader.loadTestsFromTestCase(TestMathFunctions))
    return suite

if __name__ == "__main__":
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite())

这样就能批量执行多个测试类的测试用例。

总结：
单元测试是保证代码质量的重要手段。通过 unittest 模块，我们可以：