Practical Python项目：单元测试的艺术与实践-优快云博客

Practical Python项目：单元测试的艺术与实践

practical-python Practical Python Programming (course by @dabeaz) 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/pr/practical-python

引言：为什么测试如此重要

在Python这样的动态类型语言中，测试不是可选项而是必需品。与静态类型语言不同，Python没有编译器来捕获类型错误或接口不匹配等问题。测试成为了确保代码质量的唯一防线。

断言(assert)的基础使用

assert语句是Python中最简单的测试工具，它实际上是一个语法糖：

assert condition, message  # 如果condition为False，抛出AssertionError

实际应用示例

def calculate_area(width, height):
    assert width > 0 and height > 0, "尺寸必须为正数"
    return width * height

重要原则：断言主要用于检查程序内部状态，而不是用户输入验证。用户输入应该使用常规的条件检查来处理。

契约式编程实践

契约式编程是一种通过前置条件、后置条件和不变式来设计软件的方法：

def divide(a, b):
    assert isinstance(a, (int, float)), "参数必须是数字"
    assert isinstance(b, (int, float)), "参数必须是数字"
    assert b != 0, "除数不能为零"
    return a / b

这种方法的优势在于：

明确函数的使用条件
快速定位调用错误
作为代码文档的一部分

unittest框架深入解析

Python标准库中的unittest模块提供了完整的测试框架，其核心概念包括：

测试类结构

import unittest
from mymodule import myfunction

class TestMyFunction(unittest.TestCase):
    def test_normal_case(self):
        result = myfunction(3)
        self.assertEqual(result, 9)
    
    def test_edge_case(self):
        with self.assertRaises(ValueError):
            myfunction(-1)

常用断言方法

| 方法 | 用途 | |------|------| | assertEqual(a, b) | 检查a == b | | assertTrue(x) | 检查bool(x)为True | | assertFalse(x) | 检查bool(x)为False | | assertRaises(exc, fun, *args) | 检查函数是否抛出指定异常 | | assertAlmostEqual(a, b) | 检查浮点数近似相等 |

测试执行方式

命令行执行：

python -m unittest test_module

在测试文件中添加：

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

实战：Stock类的单元测试

基于Practical Python项目中的Stock类，我们构建完整的测试套件：

import unittest
import stock

class TestStock(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        """每个测试方法前执行的初始化"""
        self.s = stock.Stock('GOOG', 100, 490.1)
    
    def test_create(self):
        self.assertEqual(self.s.name, 'GOOG')
        self.assertEqual(self.s.shares, 100)
        self.assertEqual(self.s.price, 490.1)
    
    def test_cost(self):
        self.assertAlmostEqual(self.s.cost, 49010.0)
    
    def test_sell(self):
        self.s.sell(25)
        self.assertEqual(self.s.shares, 75)
    
    def test_shares_type(self):
        with self.assertRaises(TypeError):
            self.s.shares = '100'

测试金字塔原则：

大量底层单元测试
适量集成测试
少量端到端测试

测试进阶：pytest简介

虽然unittest功能强大，但许多开发者更喜欢pytest的简洁性：

# test_stock_pytest.py
from stock import Stock

def test_cost():
    s = Stock('GOOG', 100, 490.1)
    assert s.cost == 49010.0

def test_sell():
    s = Stock('GOOG', 100, 490.1)
    s.sell(25)
    assert s.shares == 75

pytest优势：