(etra) it-ebooks - Python 單元測試自動化教程（機翻）

TableofContents

Python單元測試白動化教程

Python單元測試自動化教程

—?、Python簡介

二、入門指南

三、單元測試

四、nose和nose2

五、pytest

六、Selenium測試

七、在Python中記錄日志

八、提示和技巧

Python單元測試自動化教程

來源：https:〃gitee.com/apachecn/apachecn-python-zh-pt4/blob/master/d

ocs/py-unit-test-auto/SUMMARY.md

Python單元測試自動化教程

原文：https:〃gitee.com/apachecn/apachecn-python-zh-pt4/blob/master/d

ocs/py-unit-test-auto/README.md

原文：PythonUnitTestAutomation

協(xié)議：CCBY-NC-SA4.0

階段：機翻（1）

利欲驅(qū)人萬火牛，江湖浪跡一沙鷗。一一陸游《秋思》

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（改編自維基百科）

聯(lián)系方式

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PYPI

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/localhost:{port}查看文檔

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p://localhost:{port}查看文檔

其它協(xié)議

霞鷲文楷采用SIL開放字體協(xié)議1.1。

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一、Python簡介

原文：https:〃gitee.com/apachecn/apachecn-python-zh-pt4/blob/master/d

ocs/py-unit-test-auto/1.md

我希望你已經(jīng)瀏覽了介紹部分。如果你還沒有，那么我推薦你讀一讀，因為它

會幫助你理解這本書的內(nèi)容和哲學。

讓我們從學習Python的歷史和背景開始這次冒險之旅。

我個人覺得Python很神奇，已經(jīng)被它迷住了。Python是一種簡單而強大的編

程語言。當使用Python時，很容易關注給定問題的解決方案的實現(xiàn)，因為程

序員不必擔心編程語言的語法。

Python的歷史

Python誕生于20世紀80年代末。吉多?范?羅蘇姆于1989年底在荷蘭的

CentrumWiskunde&Informatica（國家數(shù)學和計算機科學研究所）開始實施這

一計劃。Python是ABC編程語言的繼承者，ABC編程語言本身就是受SETL

的啟發(fā)。1991年2月，VanRossum向alt.sources新聞組發(fā)布了Python代碼。

Python這個名字的靈感來自電視節(jié)目“巨蟒劇團的飛行馬戲團”，因為VanR

ossum是巨蟒劇團的忠實粉絲。

VanRossum是Python的主要作者。他在指導Python的發(fā)展和演變中發(fā)揮了

核心作用。他擁有Python的終身。慈?獨裁者的稱號。2018年，他卸任了那個

角色。截至撰寫本版時，他在微軟工作。

Python的核心哲學，被稱為Python的*禪，*在PEP-20中有解釋，可以在h

ttps:〃www.python,org/dev/peps/pep-0020找至tl。

它是20個軟件原則的集合，如下所示：

?漂亮總比難看好。

?顯性比隱性好。

?簡單比復雜好。

?復雜總比復雜好。

?平面比嵌套好。

?疏比密好。

?可讀性很重要。

?特例不足以特殊到打破規(guī)則。

?實用性勝過純粹性。

?錯誤永遠不會無聲無息地過去。

?除非明確沉默。

?面對曖昧，拒絕猜測的誘惑。

?應該有一種一一最好只有一種一一顯而易見的方法來做這件事。

?盡管這種方式一開始可能并不明顯，除非你是荷蘭人。

?現(xiàn)在總比沒有好。

?雖然從來沒有比現(xiàn)在更好。

?如果實現(xiàn)很難解釋，這是一個壞主意。

?如果實現(xiàn)很容易解釋，這可能是一個好主意。

?名稱空間是一個非常棒的想法一一讓我們多做一些吧！

Python的特性

下面幾節(jié)討論Python的一些特性，這些特性在編程社區(qū)中已經(jīng)變得流行和受

歡迎。

簡單的

Python是一種簡單的極簡主義語言。閱讀一個寫得很好的Python程序，會讓

你覺得好像在讀英文文本。

簡單易學

由于其簡單和類似英語的語法，Python對于初學者來說非常容易學習。

這就是為什么現(xiàn)在它作為第一編程語言被教授給學習編程入門和編程101課程

的高中生和大學生的主要原因。新一代的程序員正在學習Python作為他們的

第一門編程語言。

易于閱讀

與其他高級編程語言不同，Python沒有提供太多混淆代碼和使其不可讀的規(guī)定。

與用其他編程語言編寫的代碼相比，Python代碼的類似英語的結構更容易閱讀。

與C和C++等其他高級語言相比，這使得它更容易理解和學習。

易于維護

由于Python代碼易于閱讀、理解和學習，任何維護代碼的人都可以在相當短

的時間內(nèi)熟悉其代碼庫。我可以從維護和增強由bash和Python2組合編寫

的大型遺留代碼庫的個人經(jīng)歷中證明這一點。

開放源碼

Python是一個開源項目。這意味著它的源代碼是免費的。您可以根據(jù)自己的需

要對它進行修改，并在應用中使用原始的和修改過的代碼。

高級語言

在編寫Python程序時，您不必管理低級別的細節(jié)，如內(nèi)存管理、CPU計時和

調(diào)度過程。所有這些任務都由Python解釋器管理。你可以直接用易于理解的、

類似英語的語法寫代碼。

輕便的

Python已經(jīng)移植到很多平臺。所有Python程序都可以在這些平臺上運行，不

需要任何修改，如果你足夠小心避免任何系統(tǒng)相關的特性。您可以在GNU/Linu

x、WindowsAndroid>FreeBSD、macOS>iOS>Solaris^0S/2>Amiga、AROS、

AS/400,BeOS、OS/390、z/OS、PalmOS、QNX、VMS、Psion、Acorn>RISCOS、

VxWorks、PlayStation、SharpZaurus、WindowsCE和PocketPC上使用Pyt

hon。

解釋

Python是一種直譯語言。用C、C++和Java等高級編程語言編寫的程序首先

被編譯。這意味著它們首先被轉(zhuǎn)換成中間格式。當您運行程序時，這個中間格

式由鏈接器/加載器從輔助存儲器(即硬盤)加載到內(nèi)存(ram)中。所以，C、C++

和Java有獨立的編譯器和連接器/加載器。Python就不是這樣了。Python直

接從源代碼運行程序。您不必擔心編譯和鏈接到適當?shù)膸?。這使得Python程

序真正具有可移植性，因為您可以將程序從一臺計算機復制到另一臺計算機，

只要在目標計算機上安裝了必要的庫，程序就可以正常運行。

面向?qū)ο?/p>

Python支持面向?qū)ο蟮木幊谭独?。在面向?qū)ο蟮木幊陶Z言中，程序是圍繞結合

數(shù)據(jù)和相關功能的對象構建的。Python是一種非常簡單但功能強大的面向?qū)ο?/p>

編程語言。

可擴張的

Python的一個特性就是可以從Python程序中調(diào)用C和C++例程。如果希望

應用的核心功能運行得更快，可以用C/C++編寫那部分代碼，在Python程序

中調(diào)用（C/C++程序一般比Python運行得快）。

豐富的圖書館

Python預裝了一個廣泛的標準庫。標準庫具有現(xiàn)代編程語言的所有基本特征。

它提供了數(shù)據(jù)庫、單元測試（我們將在本書中探討）、正則表達式、多線程、網(wǎng)

絡編程、計算機圖形、圖像處理、GUI和其他工具。這是Python的內(nèi)置電池

理念的一部分。

除了標準庫，Python還有一個龐大且不斷增長的第三方庫。這些庫的列表可以

在Python包索引（https:〃pypi.org/）中找到。在本書中，我們將探索一些用

于測試自動化的庫，如unittest、nose、nose2>pytest和selenium。我還參與了

科學計算和計算機視覺庫的工作并撰寫了大量文章，比如numpy、scipy、matplo

tlib>pillow>scikit-image和OpenCVo

粗野的

Python通過其處理錯誤的能力來提供健壯性。遇到的錯誤的完整堆棧跟蹤是可

用的，這使得程序員的生活更容易忍受。運行時錯誤被稱為異常。允許處理這

些錯誤的特性被稱為舁常處理加制。

快速原型

Python忤為快速成型工具。正如您所讀到的，Python擁有豐富的庫并且易于

學習，因此許多軟件架構師越來越多地使用它作為工具，在很短的時間內(nèi)將他

們的想法快速原型化為工作模型。

內(nèi)存管理

在匯編語言和像c和C++這樣的編程語言中，內(nèi)存管理是程序員的責任。這是

手頭任務之外的。這給程序員造成了不必要的負擔。在Python中，Python解

釋器處理內(nèi)存管理。這有助于程序員避開內(nèi)存問題，專注于手頭的任務。

強大的

Python擁有現(xiàn)代編程語言的一切。它用于計算機視覺、超級計算、藥物發(fā)現(xiàn)、

科學計算、模擬和生物信息學等應用。全世界數(shù)百萬程序員使用Pythono許多

大型組織,如NASA、Google、SpaceX和Cisco,都在他們的應用和基礎設施

中使用Pythono

社區(qū)支持

我發(fā)現(xiàn)這是Python最吸引人的特性。正如您所讀到的，Python是開源的，在

全世界有一個由近百萬程序員組成的社區(qū)（可能更多，因為今天的高中生正在學

習Python）?這意味著互聯(lián)網(wǎng)上有很多論壇支持遇到障礙的程序員。我提出的

與Python相關的問題沒有一個是沒有答案的。

蟒蛇3

Python3發(fā)布于2008年。Python開發(fā)團隊決定去掉Python語言的一些冗

余特性，簡化它的一些特性，糾正一些設計缺陷，并添加一些急需的特性。

人們決定，主要修訂號是有保證的，并且最終發(fā)布的版本不會向后兼容。Pytho

n2.x和3.x應該并行共存，以便程序員社區(qū)有足夠的時間將他們的代碼和第

三方庫從2.x遷移到3.x.Python2.x代碼在許多情況下無法在Python3

上運行，因為2.x和3.x之間存在顯著差異。

Python2和Python3的區(qū)別

以下是Python2和Python3之間最顯著的區(qū)別。讓我們簡單地看一下它們：

?print。功能

這可能是Python2和Python3之間最顯著的區(qū)別。Python2的print語句

在Python3中被替換為print。函數(shù)。

?整數(shù)除法

在Python3中，為了數(shù)學正確性，整數(shù)除法的性質(zhì)已經(jīng)改變。在Python2

中，兩個整數(shù)操作數(shù)相除的結果是一個整數(shù)。但是，在Python3中，它是一

個浮點值。

?省略xrangeO

在Python2中，為了創(chuàng)建可迭代對象，使用了xrangeO函數(shù)。在Python3中,

range。的實現(xiàn)很像xrangeO。因此，不再需要單獨的xrange()。在Python3中

使用xrangeO會引發(fā)~*個nameError。

?引發(fā)異常

在Python3中，必須將異常參數(shù)(如果有的話)括在括號中，而在Python2

中，這是可選的。

?處理異常

在Python3中，在處理異常時，需要在參數(shù)前使用as關鍵字來處理參數(shù)。在

Python2中,不需要。

?新樣式類別

Python2支持舊的和新的樣式類，而Python3只支持新的樣式類。默認情況

下，Python3中創(chuàng)建的所有類都使用新的樣式類。

?Python3的新特性

ThefollowingnewfeaturesofPython3havenotbeenbackportedtoPy

thon2:

1.默認情況下，字符串是Unicode的

2.清除Unicode/字節(jié)分隔

3.異常鏈接

4.函數(shù)注釋

5.僅關鍵字參數(shù)的語法

6.擴展元組解包

7.非局部變量聲明

從這個列表中，你會經(jīng)常在本書的代碼示例中使用到print。、新型類和異常。

為什么使用Python3

從前面的列表中，您將會在本書的代碼示例中頻繁使用新型類和異常。

Python的wiki頁面(https://wiki.python.org/moin/Python20rpython3)是這樣

說的：

對于任何新的開發(fā)都強烈推薦Python3。

新一代程序員將Python3作為他們的第一門編程語言。當他們熟悉Python

編程的概念和哲學時，他們會逐漸了解Python2,這樣他們也可以使用遺留代

碼庫。許多組織已經(jīng)開始將代碼庫從Python2遷移到Python3。Python中

的所有新項目都大量使用Python3。在撰寫本書的這個版本時，Python2幾

乎已經(jīng)壽終正寢了。大多數(shù)組織正在將他們的遺留代碼庫從Python2遷移到

Python3。隨著時間的推移，Python2中的代碼越來越少，要么被放棄，要么

被轉(zhuǎn)換到Python3o將Python2代碼轉(zhuǎn)換成Python3是一個漫長而繁瑣的

過程。許多組織都是根據(jù)需要來做的。大多數(shù)組織遵循的一般經(jīng)驗法則是，如

果代碼有效，他們就不碰它。然而，正如我已經(jīng)說過的，所有涉及Python的

新項目都是從Python3開始的。展望未來，將遺留的Python2代碼庫轉(zhuǎn)換

為Python3將為專業(yè)人員帶來技術上的挑戰(zhàn)和經(jīng)濟上的巨大機遇。

我個人認為這些是使用Python3的很好的理由。

安裝Python3

本節(jié)討論如何在各種常用的計算機操作系統(tǒng)上安裝Python3o

在Linux上安裝

Linux有許多流行的發(fā)行版。Python3預裝在許多流行的發(fā)行版中。

安裝在Debian、Ubuntu和衍生工具上

Python3解釋器預裝在Debian、Ubuntu及其衍生產(chǎn)品的最新版本中。

在Fedora和CentOS上安裝

Python3解釋器預裝在Fedora和CentOS的最新版本中。

Note

在大多數(shù)最新的Linux發(fā)行版上，默認情況下會安裝兩個版本的Python(Pyt

hon2和Python3)□Python2的解釋器是一個名為python的二進制可執(zhí)行文

件，Python3的解釋器是另一個名為python3的二進制可執(zhí)行文件。您可以使

用python3—V或python3—version來檢查安裝在您的Linux計算機上的Python

3解釋器的版本。同樣，你可以使用whichpython3命令來確定解釋器在磁盤上

的位置。

在macOSX上安裝

在macOSX上，Python2解釋器是默認安裝的，可以使用python命令從終端

調(diào)用。如果你想用Python3,你必須安裝它。確保計算機連接到互聯(lián)網(wǎng)，并在

終端中運行brewinstallpython3命令。這將安裝Python3。它還將安裝其他工

具，如pip、setuptools和wheel。

一■旦安裝完成，進入終端并鍵入python3—V或python3―version來檢查安裝的P

ython3解釋器的版本。

在Windows上安裝

在Windows操作系統(tǒng)中，Python3的安裝需要更多的努力。Python2或Pyt

hon3沒有預裝在Windows計算機上。為了安裝它，你必須在https:〃www.py

thon.org/downloads訪問Python網(wǎng)站的下載部分，如圖17所不。

圖1-1

網(wǎng)站上的Python下載部分

選擇Python3.5.2o（如果本書出版后有新的Python穩(wěn)定版本，數(shù)字5和2

可能會改變。）這將下載Python3的安裝文件。下載后打開安裝文件。點擊圖

1-2所示對話框中的運行按鈕。

Doyouwarttomnthisfile?

Name:C\U$ers\acer\Download$\python-3.5.2.exe

BPublisher:PythonSoftwareFoundation

Type:Application

From:C\User$\acer\Downloads\python-3.5.2.exe

RunCancel

，:Alwaysaskbeforeopeningthisfile

@TWhilefilesfromtheIntemelcanbeuseful,thisfiletypecan

'|)potentiallyharmyourcomputer.Onlyrunsoftwarefrompublishers

'Jyoutrust.遍辿典2

圖1-2

打開文件-安全警告對話框

Note

根據(jù)設置，您可能需要管理員權限才能在Windows計算機上安裝Python3（或

任何其他程序）。如果您處于組織環(huán)境中，請向您的系統(tǒng)管理團隊咨詢此信息。

如果您使用的是Windows7,根據(jù)您計算機的更新狀態(tài)，您可能會遇到如圖上

3所示的消息框。

Setupfailed

Oneormoreissuescausedthesetuptofail.Pleasefixtheissuesand

thenretrysetup.Formoreinformationseethe她

Windows1ServicePack1andallapplicableupdatesarerequiredto

installPython3.5.2(32W

PleaseuM跳yowm疝他andthenrestarttheinstallation.

python

for

windows

圖1-3

Windows7的安裝失敗消息

通過安裝任何Windows更新來更新操作系統(tǒng)，然后重新運行安裝文件。成功后

會出現(xiàn)圖W中的窗口。

InstallPython3.5,2(32-bit)

SelectInstallNowIoinstallPythonwithdefaultsettings,orchoose

Customizetoenableordisablefeatures.

$InstallNow

C川娜\swidh腳pDaWoc腫岬m卿ho刪對劃

IncludesBE,pipanddocumentation

Cftatesshortcutsandfilta?ocita

4Customizeinstallation

Chooselocationandfeatures

ZInstalllauncherforallusers(recommended)

windows@AddPython15toPATHCancel

圖1-4

Python安裝窗口

選中將Python3.x添加到路徑復選框。這將確保Python被添加到PATH系統(tǒng)

變量中，并且您將能夠在安裝后從Windows的命令提示符(cmd)訪問Python。

單擊“立即安裝”按鈕，繼續(xù)安裝向?qū)?。安裝完成后，將顯示一條成功消息。

運行Python程序和Python模式

現(xiàn)在，您已經(jīng)為Python編程設置了環(huán)境?，F(xiàn)在，您可以從Python的一個簡

單概念開始。Python有兩種基本模式一一普通模式和交互模式。讓我們詳細看

看這些模式。

對話方式

Python的交互模式是一個命令行shell,為每個執(zhí)行的語句提供即時輸出。它

還將以前執(zhí)行的語句的輸出存儲在活動內(nèi)存中。當Python解釋器執(zhí)行新語句

時，在評估當前輸出時，會考慮之前執(zhí)行的整個語句序列。你必須在Linux/ma

cOS的命令提示符下輸入python3,在Windows的命令提示符下輸入python才能

調(diào)用Python3解釋器進入交互模式，如下所示：

Python3.4.2(default,Oct192014,13:31:11)[GCC4.9.1]onlinuxType"help

〃,“copyright","credits"or"license"formoreinformation.?>

您可以在這種交互模式下直接執(zhí)行Python語句，就像在操作系統(tǒng)外殼/控制臺

中運行命令一樣，如下所示：

?>printCHelloWorld!')HelloWorld!>>>

你不會在書中使用互動模式。然而，這是檢查小代碼片段(5到10行)最快的

方法。您可以使用exit。語句退出交互模式，如下所示：

>>>exit()$

腳本模式

腳本模式是Python解釋器執(zhí)行Python腳本文件(.py)的模式。

創(chuàng)建一個名為test,py的文件，并將print('HelloWorld!')語句添加到該文件中。

保存文件并使用Python3解釋器運行它，如下所示。

$python3test.pyHelloWorld!$

在本例中，python3是解釋器，test,py是文件名。如果Pythontest,py文件不在

您調(diào)用python3解釋器的同一個目錄中，您必須提供Python文件的絕對路徑。

Note

對于所有的Linux和Mac計算機，Python3解釋器的命令是python3。對于

Windows,只是python,假設Windows電腦上只安裝了Python3,并且在安裝

過程中或者安裝后手動將其位置添加到PATH變量中。在本書中，我使用Linux

命令提示符(在我的RaspberryPi4上)來運行代碼示例。舉幾個例子，我會

在使用Windows的地方明確提到它。

Python的ide

集成開發(fā)環(huán)境(IDE)是一個軟件套件，擁有編寫和測試程序的所有基本工具。典

型的IDE有一個編譯器、一個調(diào)試器、一個代碼編輯器和一個構建自動化工具。

大多數(shù)編程語言都有各種各樣的ide讓程序員過得更好。Python也有許多id

e。讓我們來看看Python的幾個ide。

閑置的

IDLE代表集成開發(fā)環(huán)境。它與Python捆綁在一起。IDLE3是針對Python3

的。很受Python初學者的歡迎。在安裝了Python3的Linux計算機上，只

需在命令提示符下鍵入idle3。圖一是IDLE3代碼編輯器截圖和交互提示。

口蚪卜H琳臥壯

Python3.4.2(MlOctl)20U.1):31:11)

[(Kt4,9,1]onhnui

Typt,copynghC,"cr?li?,?flictn州門”nortinfoiotion.

?>

FileTabsHelp

IXp?kM$：0KWS：

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圖1-5

IDLE3在樹莓Pi上運行

如果IDLE沒有默認安裝在您的Linux發(fā)行版上，那么您必須手動安裝它。對

于Debian及其衍生產(chǎn)品，安裝命令如下：

sudoapt-getinstallidle

Eclipse的PyDev插件

如果你是一個經(jīng)驗豐富的Java程序員，你可能已經(jīng)在Eclipse上工作過。Ec

lipse是一個非常流行的JavaIDE,它也可以用于其他編程語言。PyDev是一

個用于Eclipse的PythonIDE,它可以用于Python、Jython和IronPython

開發(fā)（見圖1-6）。您可以從位于www.pydev.org的Eclipsemarketplace安

裝PyDevo

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圖1-6

PyDev的Eclipse

蓋尼

Geany（見圖H7）是一個文本編輯器，它使用GTK+工具包，具有集成開發(fā)環(huán)境

的基本特性。它支持許多文件類型，并有一些不錯的功能。查看https:〃WWW.g

eany.org了解更多詳情。

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圖1-7

蓋尼

PyCharm

JetBrains的PyCharm是Python的另一個IDE,它包含了強大的功能，如調(diào)

試器、代碼檢查工具、版本控制和集成的單元測試運行器。它是一個跨平臺的

IDE,可用于Windows.macOS和Linux發(fā)行版。它的社區(qū)版是免費下載的。

更多信息請訪問其主頁https:〃www.jetbrains,com/pycharm/。

由于所涉及的庫的性質(zhì)，本書中的代碼示例更適合在命令提示符下執(zhí)行。我個

人更喜歡把邏輯和代碼寫在紙上（沒錯！用一張紙！）然后使用帶有語法突出顯

示的純文本編輯器。比如我推薦Windows上的Notepad++或者Linux上的na

no、Leafpad、gedit。您可以使用IDLE3或Geany來編寫和編譯代碼。

然而，大多數(shù)代碼示例都應該從命令行執(zhí)行。

Exercise1-1

?訪問并探索位于www.python,org的Python主頁。

?在https:〃www.python,org/about/success/閱讀Python在哪里部署

成功。

?訪問并瀏覽位于https:〃docs.python.org/3/的Python文檔頁面。

?在https:〃docs,python,org/3/whatsnew/index.html查看Python最新

版本的新特性。

?為了練習，用Python編寫簡單的程序。例如，您可以使用迭代和遞

歸技術為斐波那契數(shù)列和階乘計算編寫程序。

完成這個練習，更好地理解Python3的背景。

結論

在本章中，你學習了Python的背景、歷史和特性。您還學習了Python2和

Python3之間的重要區(qū)別。您學習了如何在腳本和交互模式下安裝和使用Pyt

hon3。最后，您了解了一些流行的Pythonide。在下一章中，您將從測試自

動化的概念開始，并查看一個簡單的Python測試自動化庫，名為doctest。你

也簡單看一下pydoc。

二、入門指南

原文：https:〃gitee.com/apachecn/apachecn-python-zh-pt4/blob/master/d

ocs/py-unit-test-auto/2.md

在前一章中，您學習了如何在Linux、macOS和Windows計算機上設置Pytho

n3環(huán)境。您還了解了一些流行的Pythonide。在這一章中，你將從測試自動

化的概念開始。然后，您將探索一種學習Python3中測試自動化框架的簡單

方法，稱為doctest。

軟件測試概念簡介

教科書上對軟件測試的定義是，它是執(zhí)行一個程序或應用來發(fā)現(xiàn)任何錯誤的過

程。通常，在軟件測試的過程中有多個涉眾。涉眾包括測試人員、管理團隊、

顧問、業(yè)務、客戶和最終用戶。對于大中型項目，軟件測試是為了確定軟件在

各種輸入和條件下是否如預期的那樣運行。

單元測試

單元測試是一種軟件測試方法，在這種方法中，程序的單個組件，稱為*單元，

*使用所有需要的依賴項進行獨立測試。單元測試大部分是由程序員完成的，他

們?yōu)閱卧帉懗绦颉Ｔ谳^小的項目中，這是非正式的。在大多數(shù)非常大規(guī)模的

項目中，單元測試是正式開發(fā)過程的一部分，有適當?shù)奈臋n和適當?shù)臅r間表/工

作分配。

測試自動化

測試自動化是測試場景和案例結果的自動執(zhí)行和報告。在大多數(shù)大型復雜的項

目中，測試過程的許多階段都是自動化的。有時候自動化測試的工作量是如此

之大，以至于有一個獨立的自動化項目，有一個獨立的團隊致力于此，包括一

個獨立的報告結構和獨立的管理。有幾個領域和階段的測試可以自動化。像代

碼庫和第三方API這樣的各種工具被用于單元測試。有時候，單元測試的代碼

也是以自動化的方式生成的。單元測試是自動化的主要候選。

自動化單元測試的好處

自動化單元測試有很多原因。讓我們逐一考慮。

?時間和努力

隨著代碼庫的增長，要進行單元測試的模塊數(shù)量也在增長。手動測試非常耗時。

為了減少手動測試的工作量，您可以自動化測試用例，然后可以簡單快速地自

動化測試用例。

?準確

測試用例的執(zhí)行是一個死記硬背和枯燥的活動。人類會犯錯。然而，自動化測

試套件每次都會運行并返回正確的結果。

?早期錯誤報告

自動化單元測試用例給了你早期報告錯誤和錯誤的明顯優(yōu)勢。當自動化測試套

件由調(diào)度器運行時，一旦代碼由于錯誤而凍結，代碼中的所有邏輯錯誤都會被

快速發(fā)現(xiàn)并報告，而不需要太多的人工干預。

?對單元測試的內(nèi)置支持

有許多編程語言通過專用于單元測試的庫為編寫單元測試提供內(nèi)置支持。例子

包括Python>Java和PHP。

使用文檔字符串

本章的重點是讓你開始學習Python中的單元測試自動化。讓我們從文檔字符

串的概念及其在Python中的實現(xiàn)開始。在學習doctest的時候，Docstrings

將會對你非常有用。

一個文官字符用是在模塊的源代碼中指定的字符串文字。它用于記錄特定的代

碼段。代碼注釋也用于記錄源代碼。然而，文檔字符串和注釋之間有一個主要

的區(qū)別。解析源代碼時，注釋不作為代碼的一部分包含在解析樹中，而文檔字

符串包含在解析的代碼樹中。

這樣做的主要優(yōu)點是文檔字符串在運行時可用。使用特定于編程語言的功能，

可以檢索特定于模塊的文檔字符串。文檔字符串總是在模塊實例的整個運行時

被保留。

Python中的文檔字符串示例

讓我們看看如何在Python中實現(xiàn)docstring的概念。Pythondocstring是

作為模塊、函數(shù)、類或方法定義中的第一條語句出現(xiàn)的字符串文字。docstring

成為該對象的doc特殊屬性。

讓我們看一個Pythondocstring的代碼示例。從這一章開始，你將會做很多

編程工作。我建議您在您的計算機上創(chuàng)建一個目錄，并在其中創(chuàng)建特定章節(jié)的

子目錄。如前所述，我使用的是Linux操作系統(tǒng)。(我最喜歡的電腦，樹莓Pi

3型號b)我已經(jīng)創(chuàng)建了一個名為book的目錄和一個名為code的目錄。code目錄

有包含每章代碼的特定章節(jié)目錄。圖2^1以樹形圖的形式展示了目錄結構的圖

圖2T

建議的圖書目錄結構

在code目錄下創(chuàng)建章節(jié)子目錄，如圖221樹形圖所示。我們在這一章使用目錄

chapter02,在下一章使用chapter03,依此類推。導航到|chapter02目錄并將下面

的代碼(參見清單2T)作為testjnoduleOLpy保存在該目錄中。

〃〃〃ThisistestmoduleOl.Thisisexampleofmultilinedocstring.〃〃〃class

TestClassOl:“"ThisisTestClassOl.〃〃〃deftest_case01(self):

〃〃Thisistest_case01().〃〃〃deftest_function01():〃〃〃Thisistest_func

tionOl()?〃〃〃Listing2-ltestmoduleOl.py

在清單2-1中，有一個測試文件叫做testjnoduleOl.py,包含TestClassOl和test

functionOl()oTestClassOl有一種方法叫做test_caseOl()o這里所有的代碼單

元都有一個docstringo第一個docstring是多行docstringo其余的都是單

行docstrings的例子。

讓我們使用清單2H_中的代碼和一個交互式Python會話來看看docstrings

是如何工作的。

導航到chapter02目錄，鍵入python3以解釋器模式調(diào)用Python3。

pi@raspberrypi:^/book/code/chapter02$pwd/home/pi/book/code/chapter02pi@ras

pberrypi:Vbook/code/chapter02$python3Python3.4.2(default,Oct192014,1

3:31:11)[GCC4.9.1]onlinuxType"help","copyright","credits〃or"license”

formoreinformation.?>

使用以下語句導入您剛剛創(chuàng)建的測試模塊:

?>importtestmoduleOl

您可以使用help。函數(shù)查看模塊及其成員的文檔字符串，如下所示。

>>>help(test_module01)

輸出如下所示:

Helponmoduletest_module01:NAMEtest_module01DESCRIPTIONThisis

testmoduleOl.Thisisexampleofmultilinedocstring.CLASSESbuilti

ns.objectTestClassOlclassTestClassOl(builtins.object)|ThisisT

estClassOl.|Methodsdefinedhere:I|test_caseOl(self)

Thisistest_case01().||___________________________________________________

IDatadescriptorsdefinedhere:|_diet|dictionaryfor

instancevariables(ifdefined)_weakreflistofweakref

erencestotheobject(ifdefined)FUNCTIONStest_function01()Th

isistest_function01().FILE/home/pi/book/code/chapter02/test_module0

i.py

您可以使用help。查看單個成員的docstringo運行以下語句，親自查看輸出。

>>>help(test_module01.TestClassOl)?>help(test_module01.TestClassOl.test_ca

seOl)>>>help(test_module01.testfunctionOl)

如前所述，docstring成為該對象的doc特殊屬性。您還可以使用print()函數(shù)來

查看模塊及其成員的docstringo以下交互式Python會話演示了這一點。

?>importtest_module01?>print(test_module01._doc_)Thisistest_moduleO

1.Thisisexampleofmultilinedocstring.?>print(test_module01.TestClassO

1.doc_)ThisisTestClassOl.?>print(test_module01.TestClassOl.test_case01.

_doc_)Thisistest_case01().?>print(test_module01.test_function01._doc_)T

hisistest_function01().>>>

您可以在以下PEP頁面上找到關于Pythondocstring的詳細信息。

T2https:〃www.python,org/dcv/peps/pep-0256

T2https://www.python,org/dcv/peps/pep-0257

T2https:〃www.python,org/dev/peps/pep-0258

在下一節(jié)中，您將學習使用docstrings來編寫簡單的測試用例，并使用docte

st來執(zhí)行它們。

doctest簡介

doctest是Python中的輕量級單元測試框架，它使用文檔字符串來測試自動化。

doctest與Python解釋器打包在一起，因此您不必單獨安裝任何東西來使用它。

它是Python標準庫的一部分，遵循Python的“包含電池”哲學。

Note

如果你感興趣，你可以在PEP206頁面上閱讀Python的電池內(nèi)含哲學(參見

https:〃www.python,org/dcv/peps/pcp-0206)。

清單222中的代碼是一個測試模塊的簡單例子，它有兩個函數(shù)，每個函數(shù)有兩

個測試。

〃〃〃Sampledoctesttestmodule...test_module02〃〃〃defmul(a,b):

〃>?mul(2,3)6>?mul(?a,2)'aa'〃〃〃return

a*bdefadd(a,b):〃〃〃?>add(2,3)5?>addfa,'b')

'ab'〃〃〃returna+bListing2-2test_module02.py

在清單2^2中，測試用例被稱為模塊的文檔字符串，代碼本身并沒有特別調(diào)用

doctesto當程序作為Python3程序使用python3test命令執(zhí)行時，module02.p

y不會在命令行產(chǎn)生任何輸出。為了查看doctest的運行情況，您必須在命令提

示符下使用以下命令運行它：

python3-indoctest-vtest_module02.py

輸出如下所示:

Trying:add(2,3)Expecting:5okTrying:add('a','b')Expecti

ng:‘a(chǎn)b'okTrying:mul(2,3)Expecting:6okTrying:mul

('a',2)Expecting:'aa'ok1\.itemshadnotests:test_module022

\.itemspassedalltests:2testsintest_module02.add2testsintest

_module02.mul4testsin3items.4passedand0failed.Testpassed.

我們來看看doctest是如何工作的。通過比較代碼一一特別是用于執(zhí)行和輸出的

命令一一您可以找出相當多的東西。doctest通過解析文檔字符串來工作。每當

doctest在一個模塊的doctest文檔中發(fā)現(xiàn)一個交互式Python提示，它就將其輸

出視為預期輸出。然后，它通過引用文檔字符串來運行模塊及其成員。它將實

際輸出與文檔字符串中指定的輸出進行比較。然后，它標記測試通過或失敗。

你必須在執(zhí)行模塊時使用-mdoctest來讓解釋器知道你需要使用doctest模塊來

執(zhí)行代碼。

命令行參數(shù)-v代表廳長模式。您必須使用它，因為沒有它，測試將不會產(chǎn)生任

何輸出，除非它失敗。不管測試是通過還是失敗，使用verbose都會生成一個

執(zhí)行日志。

測試失敗

在清單2z2中，所有的測試都順利通過?，F(xiàn)在，讓我們看看測試是如何失敗的。

在清單?中，用*（星號）替換代碼最后一行的+,并用相同的命令再次運行測