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Python 单元测试详解：Unittest 框架的应用与最佳实践

Python 单元测试详解：Unittest 框架的应用与最佳实践

文章目录

本文介绍了如何使用 Python 的原生测试框架 Unittest 进行单元测试，从基础的测试编写到复杂的场景覆盖。首先，展示了如何在不使用测试框架的情况下手动调试代码，并对比了使用 Unittest 的好处。文章通过多个实际示例，介绍了如何编写测试用例、处理断言和异常、分离测试文件以及执行多功能测试。同时，探讨了 Unittest 提供的常用断言方法，并展示了如何单独测试某个功能。最后，总结了编写高效单元测试的建议，使开发者在项目中更好地保证代码质量。

一 什么是 Unittest

unittest 是 Python 原生的测试框架。

1 不使用 Unittest 测试框架
def my_div(a, b):
    return a / b
# ZeroDivisionError: division by zero
my_div(1, 0)

程序抛出错误。不用测试框架手动运行调试，即边开发边调试，这种方式比较适合以下场景。

  • 项目整体规模较小
  • 项目功能数量较少
  • 项目功能之间相对独立
2 使用 Unittest 测试框架

TestFunc 继承 unittest.TestCase ，使用 unittest.main() 调用单元测试就写好了。

以下是运行没问题的单元测试。

# TestFunc 继承 unittest.TestCase
class TestFunc(unittest.TestCase):
    def test_div(self):
        # 运行之后 OK
        self.assertEqual(2, my_div(2, 1))
        self.assertEqual(-2, my_div(2, -1))

if __name__ == '__main__':
    print_hi('单元测试')
    unittest.main()

# 运行之后
# Ran 1 test in 0.000s

# OK

以下是运行抛异常的单元测试。

# TestFunc 继承 unittest.TestCase
class TestFunc02(unittest.TestCase):
    def test_div(self):
        # 这里后面我填了一个 1 纯粹是为了占一个位置，2/0 != 1，你知道的，
        # 后面我们再介绍更优雅的写法
        # 运行之后 FAILED (errors=1)
        self.assertEqual(1, my_div(2, 0))

if __name__ == '__main__':
    print_hi('单元测试')
    unittest.main()
    
# 运行之后 FAILED (errors=1)

二 unittest 使用建议

假如要开发一个：输入 1 返回 2，输入 - 1 返回 3 ，输入其他任何数，返回 1 的程序。

1 先写测试 case 后写测试逻辑

建议先写 unittest 当中的 case，再写你要封装的函数 my_func03。

def my_func03(a):
    # 逻辑先空在这里
    return None

class TestFunc03(unittest.TestCase):
     def test_func(self):
         self.assertEqual(2, my_func03(1))
         self.assertEqual(3, my_func03(-1))
         for i in range(-100, 100):
             if i == 1 or i == -1:
                 continue
             self.assertEqual(1, my_func03(i))
2 测试文件以 _test.py 结尾

建议一个 py 文件一个 test ，比如文件是 yourpython.py ,则单元测试可以命名为 yourpython_test.py

三 多个功能测试

一个类 TestFunc04 中定义多个测试函数。

def my_func1(a):
    if a == 1:
        return 2
    elif a == -1:
        return 3
    else:
        return 1


def my_func2(b):
    if b != "yes":
        raise ValueError("you can only say yes!")
    else:
        return True


class TestFunc04(unittest.TestCase):
    def test_func1(self):
        self.assertEqual(2, my_func1(1))
        self.assertEqual(3, my_func1(-1))
        for i in range(-100, 100):
            if i == 1 or i == -1:
                continue
            self.assertEqual(1, my_func1(i))

    def test_func2(self):
        self.assertTrue(my_func2("yes"))
        with self.assertRaises(ValueError):
            my_func2("nononono")

四 用 Python 命令执行测试

$ python -m unittest 单元测试.py

五 断言 assert 常用方法

在 unittest 的模块中有很多丰富的测试方法函数。

assert 断言含义
assertEqual(a, b)a == b
assertNotEqual(a, b)a != b
assertTrue(condition)condition 是不是 True
assertFalse(condition)condition 是不是 False
assertGreater(a, b)a > b
assertGreaterThan(a, b)a >= b
assertLess(a, b)a < b
assertLessEqual(a, b)a <= b
assertIs(a, b)a is b，a 和 b 是不是同一对象
assertIsNot(a, b)a is not b，a 和 b 是不是不同对象
assertIsNone(a)a is None，a 是不是 None
assertIsNotNone(a)a is not None，a 不是 None？
assertIn(a, b)a in b, a 在 b 里面？
assertNotIn(a, b)a not in b，a 不在 b 里？
assertRaises(err)通常和 with 一起用，判断 with 里的功能是否会报错（上面练习有用到过）

六 测试单独的功能

测试类 TestFunc05 中的 test_func1 方法。常用的两种方式。

1 第一种

使用 TestSuite() 和 TextTestRunner()

# 第一种，使用 TestSuite() 和 TextTestRunner()
class TestFunc05(unittest.TestCase):
    def test_func1(self):
        self.assertEqual(2, my_func1(1))
        self.assertEqual(3, my_func1(-1))
        for i in range(-100, 100):
            if i == 1 or i == -1:
                continue
            self.assertEqual(1, my_func1(i))

    def test_func2(self):
        self.assertTrue(my_func2("yes"))
        with self.assertRaises(ValueError):
            my_func2("nononono")


# 定义一个 suite 替换 unittest.main()
suite = unittest.TestSuite()
suite.addTest(TestFunc04('test_func1'))
unittest.TextTestRunner().run(suite)
2 第二种
# 第二种，Python 的命令来执行不同的 test
$ python -m unittest 单元测试.TestFunc05.test_func1
$ python -m unittest 单元测试.TestFunc05.test_func2

七 完整代码示例

# This is a sample Python script.
import unittest


# Press ⌃R to execute it or replace it with your code.
# Press Double ⇧ to search everywhere for classes, files, tool windows, actions, and settings.


def print_hi(name):
    # Use a breakpoint in the code line below to debug your script.
    print(f'Hi, {name}')  # Press ⌘F8 to toggle the breakpoint.

    # 什么是 Unittest

    # 不用 Unittest 单元测试，可能是先运行试试
    # ZeroDivisionError: division by zero
    # 这种方式比较适合
    # 小型项目，
    # 没有多少个功能的项目，
    # 而且项目功能之间并不会有任何联系。
    # my_div(1, 0)


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

    # 使用 unittest

    # TestFunc 继承 unittest.TestCase
    # class TestFunc(unittest.TestCase):
    #     def test_div(self):
    #         # 运行之后 OK
    #         self.assertEqual(2, my_div(2, 1))
    #         self.assertEqual(-2, my_div(2, -1))

    # class TestFunc02(unittest.TestCase):
    #     def test_div(self):
    #         # 这里后面我填了一个 1 纯粹是为了占一个位置，2/0 != 1，你知道的，
    #         # 后面我们再介绍更优雅的写法
    #         # 运行之后 FAILED (errors=1)
    #         self.assertEqual(1, my_div(2, 0))

    unittest.main()

    # unittest 规范
    # 假如要开发一个：输入 1 返回 2，输入 - 1 返回 3 ，输入其他任何数，返回 1 的程序
    # 建议先写 unittest 当中的 case，再写你要封装的函数 my_func03


def my_func03(a):
    # 逻辑先空在这里
    return None


# class TestFunc03(unittest.TestCase):
#     def test_func(self):
#         self.assertEqual(2, my_func03(1))
#         self.assertEqual(3, my_func03(-1))
#         for i in range(-100, 100):
#             if i == 1 or i == -1:
#                 continue
#             self.assertEqual(1, my_func03(i))
# 建议一个 py 文件一个 test ，比如文件是 yourpython.py ,则单元测试可以命名为 yourpython_test.py


# 有时候要测试多个功能
def my_func1(a):
    if a == 1:
        return 2
    elif a == -1:
        return 3
    else:
        return 1


def my_func2(b):
    if b != "yes":
        raise ValueError("you can only say yes!")
    else:
        return True


class TestFunc04(unittest.TestCase):
    def test_func1(self):
        self.assertEqual(2, my_func1(1))
        self.assertEqual(3, my_func1(-1))
        for i in range(-100, 100):
            if i == 1 or i == -1:
                continue
            self.assertEqual(1, my_func1(i))

    def test_func2(self):
        self.assertTrue(my_func2("yes"))
        with self.assertRaises(ValueError):
            my_func2("nononono")

    # 用 Python 命令执行测试
    # python -m unittest 单元测试.py

    # 能测哪些 assert，在 unittest 的模块中有特别丰富的测试方式，常用的方法
    # 。。。


# 想测单独的功能
# 第一种，使用 TestSuite() 和 TextTestRunner()
class TestFunc05(unittest.TestCase):
    def test_func1(self):
        self.assertEqual(2, my_func1(1))
        self.assertEqual(3, my_func1(-1))
        for i in range(-100, 100):
            if i == 1 or i == -1:
                continue
            self.assertEqual(1, my_func1(i))

    def test_func2(self):
        self.assertTrue(my_func2("yes"))
        with self.assertRaises(ValueError):
            my_func2("nononono")


# 定义一个 suite 替换 unittest.main()
suite = unittest.TestSuite()
suite.addTest(TestFunc04('test_func1'))
unittest.TextTestRunner().run(suite)

# 第二种，Python 的命令来执行不同的 test
# python -m unittest 单元测试.TestFunc05.test_func2
# python -m unittest 单元测试.TestFunc05.test_func1

# Press the green button in the gutter to run the script.
if __name__ == '__main__':
    print_hi('单元测试')

# See PyCharm help at https://www.jetbrains.com/help/pycharm/

复制粘贴并覆盖到你的 main.py 中运行，运行结果如下。

Testing started at 16:02 ...
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.000s

OK


Ran 4 tests in 0.001s

OK

八 源码地址

代码地址：

国内看 Gitee 之 单元测试.py

国外看 GitHub 之 单元测试.py

引用 莫烦 Python

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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