Python基础入门 Day101 单元测试入门

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在软件开发过程中，测试是保证代码质量的重要环节。单元测试（Unit Test）是一种常见的测试方式，用于验证程序中最小功能单元是否正确工作。Python 提供了内置的 unittest 模块，方便开发者编写和运行单元测试。

什么是单元测试
单元测试是指对程序中的最小功能单元（通常是函数或方法）进行测试，确保其逻辑和结果正确。例如，我们写了一个计算函数，就需要单元测试来验证它在各种输入下是否能得到预期输出。
使用 unittest 编写第一个测试
unittest 是 Python 的标准库，使用起来非常方便。

import unittest

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

# 编写测试用例
class TestMathFunctions(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)
        self.assertEqual(add(-1, 1), 0)
        self.assertNotEqual(add(2, 2), 5)

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

运行此脚本，unittest 会自动执行测试类中的方法，并报告结果。

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。
assertRaises：断言抛出异常。

测试多个函数
我们可以在一个测试类中编写多个测试方法，每个方法测试不同的函数。

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

class TestMathFunctions(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        self.assertEqual(add(1, 2), 3)

    def test_multiply(self):
        self.assertEqual(multiply(3, 4), 12)
        self.assertNotEqual(multiply(2, 5), 11)

测试时，unittest 会自动运行所有以 test_ 开头的方法。

测试异常情况
单元测试不仅需要测试正常输入，还需要测试异常输入。

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

class TestMathFunctions(unittest.TestCase):
    def test_divide(self):
        self.assertEqual(divide(10, 2), 5)
        # 测试除零异常
        with self.assertRaises(ZeroDivisionError):
            divide(5, 0)

assertRaises 用于验证函数是否抛出指定的异常。

测试的组织与运行
通常，我们会将测试代码单独存放在 tests/ 目录下，命名为 test_xxx.py。运行时，可以使用命令：

python -m unittest discover

该命令会自动搜索 tests/ 目录下所有以 test_ 开头的文件，并执行其中的测试。

使用 setUp 和 tearDown
有时，每个测试前后需要执行一些初始化和清理操作。我们可以使用 setUp() 和 tearDown() 方法。

class TestExample(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        print(" 测试开始前准备 ")

    def tearDown(self):
        print(" 测试结束后清理 ")

    def test_case1(self):
        self.assertEqual(1 + 1, 2)

在每个测试用例运行前后，setUp 和 tearDown 会分别执行。

总结：
单元测试是软件开发的重要组成部分，它能够帮助我们提前发现问题，确保代码逻辑正确。通过 unittest 模块，我们可以轻松地编写测试用例、验证函数结果，并测试异常情况。良好的测试习惯不仅能提高代码质量，也能减少后期维护的成本。

练习与思考：