unittest指南——不拼花哨，只拼实用

news2024/10/6 10:41:10
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“ Python为开发者提供了内置的单元测试框架 unittest，它是一种强大的工具，能够有效地编写和执行单元测试。unittest 提供了完整的测试结构，支持自动化测试的执行，能够对测试用例进行组织，并且提供了丰富的断言方法。最终，unittest 会生成详细的测试报告，这个框架非常简单且易于使用。”

unittest核心概念

在 unittest 中，有四个核心概念：

  • TestCase（测试用例）：每个测试用例实例用于封装一个或多个测试函数。

  • TestSuite（测试套件）：这是多个测试用例的集合，用于组织和执行多个测试用例。

  • TestLoader（测试加载器）：这是一个用于将测试用例加载到测试套件中的工具。

  • TextTestRunner（测试运行器）：这是用于执行测试用例的运行器，负责运行测试并生成结果报告。

  • Fixture（环境管理机制）：这是测试用例的环境搭建和销毁部分，包括前置条件和后置条件。

在这里插入图片描述

unittest的工作流程

  1. 编写继承自 unittest.TestCase 的测试用例类，其中每个测试函数都是一个独立的测试用例。
  2. 使用 TestLoader 加载测试用例，并将它们组织成 TestSuite 对象。
  3. 使用 TestRunner 运行 TestSuite 中的测试用例，并输出测试结果。

使用unittest初级指南

  1. 导入 unittest 模块以及被测试的文件或类。
  2. 创建一个测试类，并继承 unittest.TestCase，所有自定义的单元测试类都要继承它，作为基类。
  3. 重写 setUp 和 tearDown 方法，用于初始化和清理测试环境（如果有必要）。
  4. 定义测试函数，函数名以 test_ 开头，这样才能被识别并执行。
  5. 在测试函数中使用断言来判断测试结果是否符合预期。
  6. 调用 unittest.main() 方法运行测试用例，按照函数名的排序执行测试。

以下是一个简单的例子：

import unittest
 
def login(username, password):
    if username == 'kira' and password == '123':
        res = {"code": 200, "msg": "登录成功"}
        return res
    return {"code": 400, "msg": "登录失败"}
 
class TestLogin(unittest.TestCase):
 
    def test_login_success(self):
        """测试登录成功"""
        test_data = {"username": "kira", "password": "test"}
        expect_data = {"code": 200, "msg": "登录成功"}
        res = login(**test_data)
        self.assertEqual(res, expect_data)
 
    def test_login_error_with_error_password(self):
        """账号正确，密码错误，登录失败"""
        test_data = {"username": "kira", "password": "12345"}
        expect_data = {"code": 400, "msg": "登录失败"}
        res = login(**test_data)
        self.assertEqual(res, expect_data)
 
    # 更多测试函数类似...
 
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

以上是一个简单的测试用例，包含了两个测试函数。运行脚本将输出测试结果。

unittest核心概念

测试脚手架

测试脚手架 是测试用例的前置条件和后置条件，确保测试环境的初始化和清理，从而保证测试的准确性和可靠性。

import unittest
 
class MyTestCase(unittest.TestCase):
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        # 类级别的前置条件设置，整个类运行最先只执行一次
        print("setUpClass")
 
    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        # 类级别的后置条件清理，整个类运行最后结束执行一次
        print("tearDownClass")
 
    def setUp(self):
        # 测试方法级别的前置条件设置，所有测试方法运行前都执行一次
        print("setUp")
 
    def tearDown(self):
        # 测试方法级别的后置条件清理，所有测试方法运行结束都执行一次
        print("tearDown")
 
    def test_example(self):
        # 测试用例
        print("test_example")
 
if __name__ == "__main__":
    unittest.main()
  1. setUp()：每个测试方法运行前执行，用于测试前置的初始化工作。
  2. tearDown()：每个测试方法结束后执行，用于测试后的清理工作。
  3. setUpClass()：所有的测试方法运行前执行，用于单元测试类运行前的准备工作。使用 @classmethod 装饰器装饰，整个测试类运行过程中只会执行一次。
  4. tearDownClass()：所有的测试方法结束后执行，用于单元测试类运行后的清理工作。使用 @classmethod 装饰器装饰，整个测试类运行过程中只会执行一次。

测试用例

测试用例 是最小的测试单元，用于检测特定的输入集合的特定的返回值。unittest 提供了 TestCase 基类，所有的测试类都需要继承该基类，而在该类下的函数如果以 test_ 开头，则被标识为测试函数：

class MyTestCase(unittest.TestCase
 
):
 
    def test_addition(self):
        result = 2 + 3
        self.assertEqual(result, 5)  # 使用断言方法验证结果是否相等
 
    def test_subtraction(self):
        result = 5 - 3
        self.assertTrue(result == 2)  # 使用断言方法验证结果是否为True
 
    # 更多测试用例函数...

断言方法

以下是常用的断言方法：

  • assertEqual(a, b, msg=None)：验证 a 等于 b。

  • assertNotEqual(a, b)：验证 a 不等于 b。

  • assertTrue(x)：验证 x 是否为 True。

  • assertFalse(x)：验证 x 是否为 False。

  • assertIs(a, b)：验证 a 是否是 b。

  • assertIsNot(a, b)：验证 a 是否不是 b。

  • assertIsNone(x)：验证 x 是否为 None。

  • assertIsNotNone(x)：验证 x 是否不为 None。

  • assertIn(a, b)：验证 a 是否在 b 中。

  • assertNotIn(a, b)：验证 a 是否不在 b 中。

  • assertIsInstance(a, b)：验证 a 是否是 b 类型的实例。

  • assertNotIsInstance(a, b)：验证 a 是否不是 b 类型的实例。

可以使用这些方法进行断言，也可以直接使用原生的assert来断言，如果断言失败，测试用例会被定义为执行失败。

忽略特定测试方法

unittest 提供了一些方法来跳过特定的测试用例：

  • @unittest.skip(reason)：强制跳过，reason 是跳过的原因。

  • @unittest.skipIf(condition, reason)：当 condition 为 True 时跳过。

  • @unittest.skipUnless(condition, reason)：当 condition 为 False 时跳过。

  • @unittest.expectedFailure：如果测试失败，这个测试用例不会计入失败的统计。

  • 使用实例方法：self.skipTest() 使用和上述类似。

import sys
import unittest
 
class Test1(unittest.TestCase):
    @unittest.expectedFailure  # 即使失败也会被计为成功的用例
    def test_1(self):
        assert 1 + 1 == 3
 
    @unittest.skip('无条件跳过')  # 不管什么情况都会进行跳过
    def test_2(self):
        print("2+2...", 4)
 
    @unittest.skipIf(sys.platform == "win32", "跳过")  # 如果系统平台为 Windows 则跳过
    def test_3(self):
        print("3+3...", 6)
 
    @unittest.skipUnless(sys.platform == "win32", "跳过")  # 除非系统平台为 Windows，否则跳过
    def test_4(self):
        print("4+4...", 8)
 
    def test_5(self):
        self.skipTest("跳过")
        print("5+5...", 10)
 
if __name__ == "__main__":
    unittest.main(verbosity=2)

测试套件

测试套件用于收集和组织多个测试用例，便于集中执行。

  1. 通过 unittest.main() 方法直接加载单元测试的测试模块，这是一种简单的加载方式。所有测试用例的执行顺序按照方法名的字符串表示的 ASCII 码升序排序，通过命名时使用 test_01_xxx 来指定执行顺序。

  2. 将所有的单元测试用例 TestCase 加载到测试套件 Test Suite 集合中，然后一次性加载所有测试对象。

通过 TestSuite 对象收集

此方式适用于需要自定义组合特定测试用例的情况。

import unittest
 
class MyTestCase(unittest.TestCase):
    def test_addition(self):
        result = 2 + 3
        self.assertEqual(result, 5)
 
def suite():
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTest(MyTestCase('test_addition'))
    return suite
 
if __name__ == '__main__':
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite())

通过 TestLoader 对象收集

TestLoader 是 unittest 框架提供的加载测试用例的类。

import unittest
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    
    # 自动加载当前模块中所有以 'test_' 开头的测试用例函数
    suite = loader.loadTestsFromModule(__name__)
 
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)
 

import unittest
 
class MyTestCase(unittest.TestCase):
    def test_addition(self):
        result = 2 + 3
        self.assertEqual(result, 5)
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    
    # 自动加载 MyTestCase 类中的所有测试用例
    suite = loader.loadTestsFromTestCase(MyTestCase)
 
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)
 
 

import unittest
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    
    # 自动加载指定名称的测试用例
    suite = loader.loadTestsFromName('module.MyTestCase.test_addition')
 
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)
 

import unittest
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    
    # 自动发现并加载指定目录中的测试用例模块
    suite = loader.discover(start_dir='test_directory', pattern='test_*.py', top_level_dir=None)
 
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)

测试运行器

测试运行器是用于执行和输出测试结果的组件。常用的运行器有：

  • unittest.TextTestRunner：这是 unittest 框架中默认的测试运行器，会在命令行输出测试结果。通过调用 run() 方法运行测试套件，并将测试结果打印到控制台。
import unittest
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    suite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')
    
    runner = unittest.TextTestRunner()
    result = runner.run(suite)
  • HTMLTestRunner：这是一个第三方库，能够生成漂亮的 HTML 测试报告，需要进行安装。你可以通过搜索获取相关文件进行安装。
import unittest
from HTMLTestRunner import HTMLTestRunner
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    suite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')
    
    with open('test_report.html', 'wb') as report_file:
        runner = HTMLTestRunner(stream=report_file, title='Test Report', description='Test Results')
        result = runner.run(suite)
  • XMLTestRunner：这是另一个第三方库，用于生成 XML 格式的测试报告。
import unittest
from xmlrunner import XMLTestRunner
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    suite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')
    
    with open('test_report.xml', 'wb') as report_file:
        runner = XMLTestRunner(output=report_file)
        result = runner.run(suite)

你也可以自定义测试运行器。继承 unittest.TestRunner 类并实现 run() 方法，以创建自己的测试运行器。

import unittest
 
class MyTestRunner(unittest.TextTestRunner):
    def run(self, test):
        print("Running tests with MyTestRunner")
        result = super().run(test)
        return result
 
if __name__ == '__main__':
    loader = unittest.defaultTestLoader
    suite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')
    
    runner = MyTestRunner()
    result = runner.run(suite)

通常使用 HTMLTestRunner 即可满足需求，它非常易用。

实战一个测试案例

假设有一个测试函数 login：

# login.py
def login(username, password):
    """模拟登录校验"""
    if username == 'kira' and password == '123456':
        return {"code": 0, "msg": "登录成功"}
    else:
        return {"code": 1, "msg": "账号或密码不正确"}

设计用例

根据函数的参数和逻辑，设计如下用例：

编写测试用例并运行

import unittest
from login import login
 
class TestLogin(unittest.TestCase):
    def test_login_correct(self):
        """测试账号密码正确"""
        test_data = {"username": "kira", "password": "123456"}
        expect_data = {"code": 0, "msg": "登录成功"}
        res = login(**test_data)
        self.assertEqual(res, expect_data)
 
    def test_login_wrong_password(self):
        """测试账号正确密码不正确"""
        test_data = {"username": "kira", "password": "123"}
        expect_data = {"code": 1, "msg": "账号或密码不正确"}
        res = login(**test_data)
        self.assertEqual(res, expect_data)
 
    def test_login_wrong_username(self):
        """测试账号错误密码正确"""
        test_data = {"username": "kir", "password": "123456"}
        expect_data = {"code": 1, "msg": "账号或密码不正确"}
        res = login(**test_data)
        self.assertEqual(res, expect_data)
 
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

这是一个简单的测试用例，包含了三个测试函数。运行测试用例后，会输出测试结果，看完是否觉得unittest非常简单易用。ner.run(suite)

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