Python unittest模块实现单元测试

通过上一节《单元测试是什么？》我们对单元测试的概念有了基本的了解，我们知道 Django 的单元测试是基于 Python 的标准库模块 unittest 实现的。所以在本节我们将使用该模块编写测试用例代码，在单元测试过程中必须使用断言。unittest 单元测试框架中的 TestCase 类提供了很多断言方法，便于检验测试是否满足预期结果，并能在断言失败后抛出失败的原因。了解该模块的基本使用方法，从而对单元测试的测试流程有更深的理解。

断言(assert)，表示为一些布尔表达式编写代码时，开发人员总是会在某些特定点做出一些假设，来判断程序是否达到预期。

1. 编写测试用例代码

1) 编写待测功能函数

首先需要我们定义一个待测的功能函数，在 index 应用下新建 test.py 文件，定义一个传递分数就能够进行评级的功能函数，如下所示：

def score_grade(score):
    if not isinstance(score,int):
        raise TypeError("你应该输入一个整数类型")
    if not (0<=score<=100):
        raise Exception("你输入的整数范围应该在0-100之间")
    if 0<=score<60:
        return "D"
    elif 60<=score<=75:
        return 'C'
    elif 75<score<=85:
        return 'B'
    else:
        return 'A'

上面的代码就不做解释了，非常简单易懂。编写单元测试，需要从 unittest.TestCase 继承。使用 unittest 单元测试框架的时候，需要注意 unittest 规定只有以 test 开头的方法才是测试方法，所以我们使用的时候要注意命名规则，编写下面代码：

import unittest
class TestScore(unittest.TestCase):
    def test_exception(self):
        with self.assertRaises(TypeError):
            score_grade('x')
    def test_score(self):
        self.assertEqual(score_grade(86),'A')
        self.assertNotEqual(score_grade(86),'B')
        self.assertTrue(score_grade(86) is 'A')

我们对上述代码做一下解析：我们定义了一个测试类 TestScore，它继承自 unittest.TestCase 即测试用例类。可以这样理解，每一个继承 TestCase 类的子类里面实现的具体的方法（也就是以 test 开头的方法）都是一条测试用例。

2) unittest提供的断言方法

上面定义的 test_exception 与 test_score 都是测试用例，它们都使用了 unittest 提供的断言方法，从而得到最终的测试结果，常用的断言方法如下所示：

断言方法	含义
assertEqual(first,second,msg=None)	测试first == second，否则抛出断言异常信息msg；
assertNotEqual(first,second,msg = None)	测试first!=second，否则抛异常信息msg；
assertTrue(expr,msg=None)	测试表达式expr为True，否则抛出断言异常信息msg；
assertFalse(expr,msg=None)	测试表达式expr为False，否则抛出断言异常信息msg；
assertIs(a,b,msg=None)	测试a和b是同一对象，否则抛出断言异常信息msg；
assertIsNot(a,b,msg=None)	测试a和b不是同一对象，否则抛出断言异常信息msg；
assertIsNone(expr,msg=None)	测试表达式expr结果为None，否则抛出断言异常信息msg；
assertIsNotNone(expr,msg=None)	测试表达式expr结果不为None,否则抛出断言信息异常；
assertIn(a,b,msg=None)	测试a包含在b中，否则抛出断言异常信息msg；
assertIsInstance(obj,cls,msg=None)	断言obj为cls类型，否则抛出断言异常信息msg；
assertRaisesRegexp(exc,r[,fun,*args,**kwds])	测试函数fun(*args,**kwds)抛出exc异常，同时可以用正则r去匹配异常信息exc，否则抛出断言异常；
assertRaises(exc[,fun,*args,**kwds])	测试函数fun(*args,**kwds)抛出exc异常，否则抛出断言异常；

2. 执行单元测试的方法

我们可以使用 unittest 单元测试模块提供的方法来执行单元测试，如下所示：

python -m unittest test

如果只想执行 TestScore 类中定义的测试用例，可以使用如下方式：

python -m unittest test.TestScore

最终的执行结果如下所示：

C:\Users\Administrator\Book\BookStore>python -m unittest
..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s
OK

若最终显示结果为 OK 表示测试成功，并且上面信号还包含了执行测试方法的个数和执行所需的时间，如果测试不通过呢？我们可以进行以下稍微的改动，将 test_score中的第一个断言更改为，如下所示：

self.assertEqual(score_grade(86),'B')

当我们再去执行测试的时候，就会得到如下结果：

C:\Users\Administrator\Book\BookStore>python -m unittest
.F
======================================================================
FAIL: test_score (index.test.TestScoreGrade)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Administrator\Book\BookStore\index\test.py", line 24, in test_score
    self.assertEqual(score_grade(86),'B')
AssertionError: 'A' != 'B'
- A
+ B
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s

FAILED (failures=1)

从返回结果可以得知其中有一个测试用例失败了，用例名称是 test_score，并且给出了失败的原因 AssertionError: 'A' != 'B'。

在下一节中，我们将完成如何针对 Django 项目编写单元测试代码，Django 对于单元测试环节做了哪些支持呢？在编写过程中又需要开发者注意哪些地方呢？这些知识点在下一节将逐一给大家揭晓。