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测试框架与测试实例

一、TestFixure：测试夹具

测试夹具（Fixture）是为了设置和清理测试环境而设计的。它可以在测试前准备必要的资源，并在测试后清理这些资源。unittest框架提供了多种夹具方法，包括类级和模块级的setUp和tearDown方法。

1. setUp()与tearDown()方法

• setUp()方法：在每个测试方法运行之前执行，用于初始化测试环境。可以为每个测试方法准备必要的资源。

• tearDown()方法：在每个测试方法运行之后执行，用于清理测试环境。无论测试方法是否成功运行，这个方法都会被调用。

例如：

import unittest
class StudyTestCase(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        print("setUp : 准备完成，可以测试...")
    
    def tearDown(self):
        print("tearDown : 测试完成 ...")
    
    def test_case1(self):
        print("run : test_case1")
    
    def test_case2(self):
        print("run : test_case2")

2. setUpClass()与tearDownClass()方法

• setUpClass()方法：在类中的所有测试方法运行之前执行，用于初始化类级资源。

• tearDownClass()方法：在类中的所有测试方法运行之后执行，用于清理类级资源。

例如：

import unittest
class Test(unittest.TestCase):
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("类夹具 setUpClass : study_testfixture.py")
    
    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("类夹具 tearDownClass : study_testfixture.py")
    
    def setUp(self):
        print("setUp ... study_testfixture.py")
    
    def tearDown(self):
        print("tearDown ... study_testfixture.py")
    
    def test_case(self):
        print("run : Test_case")

3. setUpModule()与tearDownModule()方法

• setUpModule()方法：在模块中的所有测试方法运行之前执行，用于初始化模块级资源。

• tearDownModule()方法：在模块中的所有测试方法运行之后执行，用于清理模块级资源。

例如：

import unittest
def setUpModule():
    print("模块级夹具 setUpModule : study_testfixture.py")
    
def tearDownModule():
    print("模块级夹具 tearDownModule : study_testfixture.py")
class Test(unittest.TestCase):
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("类夹具 setUpClass : study_testfixture.py")
    
    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("类夹具 tearDownClass : study_testfixture.py")
    
    def setUp(self):
        print("setUp ... study_testfixture.py")
    
    def tearDown(self):
        print("tearDown ... study_testfixture.py")
    
    def test_case(self):
        print("run : Test_case")

4. 封装测试夹具

为了简化测试代码，可以将测试夹具封装到一个独立的模块中。例如：

# myunite.py
import unittest
class MyUnite(unittest.TestCase):
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("类夹具 setUpClass : study_testfixture.py")
    
    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("类夹具 tearDownClass : study_testfixture.py")
    
    def setUp(self):
        print("setUp ... study_testfixture.py")
    
    def tearDown(self):
        print("tearDown ... study_testfixture.py")

然后在需要测试的模块中继承MyUnite类：

# study_testfixture.py
from 测试.fixture.myunite import MyUnite
class StudyTestCase(MyUnite):
    def test_case1(self):
        print("run : test_case1 : study_testfixture.py")
    
    def test_case2(self):
        print("run : test_case2 : study_testfixture.py")

二、unittest单元框架中的断言

unittest框架提供了多种断言方法，用于验证测试结果。常用的断言方法包括：

• assertEqual(a, b)：检查a和b是否相等。
• assertNotEqual(a, b)：检查a和b是否不相等。
• assertTrue(x)：检查x是否为True。
• assertFalse(x)：检查x是否为False。
• assertIs(a, b)：检查a和b是否是同一个对象。
• assertIsNot(a, b)：检查a和b是否不是同一个对象。
• assertRaises(exception, callable)：检查callable是否在执行时抛出指定的异常。
• assertIn(a, b)：检查a是否在b中。
• assertLength(a, b)：检查a和b的长度是否相等。

例如：

import unittest
class MyMathTest(unittest.TestCase):
    def test_fib(self):
        print("测试斐波那契数列")
        a, b = 0, 1
        for i in range(0, 50):
            self.assertEqual(my_math.fib(i), a, "斐波那契数列第{}项错误..".format(i))
            a, b = b, a + b
    
    def test_NarcissisticNumber(self):
        print("测试水仙花数")
        expected = [153, 370, 371, 407]
        actual = my_math.NarcissisticNumber(100, 999)
        self.assertEqual(expected, actual, "水仙花数验证失败..")

三、TestRunner：测试运行器

1. 使用TextTestRunner

TextTestRunner是默认的测试运行器，生成文本报告。可以通过参数指定测试套件：

import unittest
suite = unittest.TestSuite()
test_cases = unittest.defaultTestLoader.discover(os.getcwd(), pattern='*.py')
suite.addTests(test_cases)
unittest.main(defaultTest='suite')

2. 使用HTMLTestRunner生成HTML报告

HTMLTestRunner需要先安装，然后修改其在Python3中的兼容性。安装方法：

pip install htmltestrunner

修改HTMLTestRunner.py：

# 确保使用Python3兼容的版本
import io
class HTMLTestRunner(unittest.TextTestRunner):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(HTMLTestRunner, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.outputBuffer = io.StringIO()
    
    def run(self, test):
        self.outputBuffer = io.StringIO()
        super(HTMLTestRunner, self).run(test)
        result = self.outputBuffer.getvalue()
        # 生成HTML报告
        ...

使用HTMLTestRunner运行测试：

import os
from unittest import TestSuite, defaultTestLoader
import HTMLTestRunner
def run_tests():
    suite = TestSuite()
    test_cases = defaultTestLoader.discover(os.getcwd(), pattern='*.py')
    suite.addTests(test_cases)
    
    runner = HTMLTestRunner(
        stream=open(os.path.join(os.getcwd(), 'test_report.html'), 'wb'),
        title='Python自动化测试报告',
        description='报告详情如下:'
    )
    runner.run(suite)
if __name__ == '__main__':
    run_tests()

4. 测试实例：如何测试一个Python程序

以my_math.py为例：

# my_math.py
def fib(n=0):
    """斐波那契数列"""
    a, b = 0, 1
    for i in range(n):
        a, b = b, a + b
    return a
def NarcissisticNumber(left=100, right=999):
    """水仙花数"""
    assert(left >= 0 and right <= 999)
    lst = []
    for i in range(left, right + 1):
        s = str(i)
        one = int(s[-1])
        ten = int(s[-2])
        hun = int(s[-3])
        if i == one**3 + ten**3 + hun**3:
            lst.append(i)
    return lst
if __name__ == '__main__':
    print("斐波那契数列第10项是：", fib(10))
    print("10 - 1000 的水仙花数有：\n", NarcissisticNumber(100, 999))

编写测试用例：

import unittest
from my_math import fib, NarcissisticNumber
class MyMathTest(unittest.TestCase):
    def test_fib(self):
        print("测试斐波那契数列")
        a, b = 0, 1
        for i in range(0, 50):
            self.assertEqual(fib(i), a, "斐波那契数列第{}项错误..".format(i))
            a, b = b, a + b
    
    def test_NarcissisticNumber(self):
        print("测试水仙花数")
        expected = [153, 370, 371, 407]
        actual = NarcissisticNumber(100, 999)
        self.assertEqual(expected, actual, "水仙花数验证失败..")

运行测试：

if __name__ == '__main__':
    unittest.main(verbosity=2)

通过以上方法，可以有效地使用unittest框架进行测试，确保代码的稳定性和功能性。

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