python标准库系列教程(五)——unittest单元测试(中篇)
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python标准库系列教程（五）——unittest库单元测试（中篇）
声明：前面的python标准库系列文章详细讲解了Python的三大函数式编程库以及集合库，itertools、functools、operators库以及collections库，本文继续python标准库系列文章，本文为第五篇，深入详解python的单元测试原理以及unittest的基本架构，鉴于篇幅较长，第五篇将分为几个小的篇章说明，本文为中篇，后续还会有系列文章更新，希望对小伙伴有所帮助！
上一篇已经详细讲解了TestCase、TestLoader、TestSuite这三者的使用方法，这篇文章将详细介绍剩下的几大构件，TestRunner、TestFixture、TextTestResult这三者的用法。
目录
一 从单元测试的“运行代码”说起
1.1 最常见的写法：
unisttest.main(verbosity=2)
1.2 TestCase提供的run方法
1.3 TestSuite提供的run方法
1.4 TextTestRunner提供的run方法
二 TextTesttRunnner
——文本测试运行器
2.1 TextTestRunner的run方法
三 测试环境的搭建与销毁
——testfixture（本质是TestCase方法的重写）
3.1 setUp()和tearDown()方法
3.2 setUpClass()和tearDownClass()方法
3.3 跳过某一个Case不测试
四 TextTestResult的使用
五 将单元测试的结果保存在文件中
六 unittest单元测试框架总结
01
从单元测试的“运行代码”说起
最常见的写法：
unisttest.main(verbosity=2)
这是unittest提供的最直观简单的调用入口，它的底层设计涉及到了，TestCase、TestSuite、TestRunner、TextTestResult这几个类的综合应用，这里就不再做源码分析了。
实现代码，参见上一篇文章哦。
TestCase提供的run方法
我们要进行单元测试，其实就是要运行TestCase里面的测试函数，TestCase提供了一个run函数是可以完成这样的操作的。
如下代码：
result = unittest.TextTestResult(f,'it is test result',verbosity=2) #初始化TextTestResult类实例
testcase = TestFunctions('test_multi') #初始化TestFunctions类实例
testcase(result) #跟testcase.run(result)的结果是一样的,我们只需要传入一个result对象即可 TestSuite提供的run方法
suite = unittest.TestSuite()
loader=unittest.TestLoader()
suite.addTests(loader.loadTestsFromName('test.TestFunctions'))
result = unittest.TestResult(sys.stdout,''it is test',2) #初始化TextTestResult类实例
suite.run(result) #调用suite的run方法 TextTestRunner提供的run方法
总结：单元测试代码的运行推荐的运行方式为（1）和（4）
02
TextTesttRunnner ——文本测试运行器
unittest系列文章的上篇，在介绍TestSuite和TestLoader的时候，我们使用了TextTestRunner，但是当时并没有详细解释它到底是什么意思，顾名思义，它的意思是专门提供“测试代码的运行的”。虽然我们使用TestCase和TestSuite的run方法也可以运行单元测试代码，但是我们一般不这样去做，一方面是这样做需要需要手动构造一个TextTestResult的对象result，这样有可能导致一些未知的异常，如下：
AttributeError: '_io.TextIOWrapper' object has no attribute 'writeln'
本人测试过的，可能会显示但是还没有找到具体的解决办法，如果哪位大神有解决办法，望告知，将万分感谢。
TextTestRunner的run方法
该方法是unittest运行代码最主要的方式，他可以运行一个Case,也可以运行一系列的Case，也可以运行一个Suite,
如下所示：
(1)测试一个Case
if __name__ == '__main__':
runner=unittest.TextTestRunner(verbosity=2)
testcase = TestFunctions('test_multi') #初始化TestFunctions类实例，此处之测试一个multi
runner.run(testcase) #运行测试
'''运行结果为：
test_multi (__main__.TestFunctions)
这是测试multi的测试方法 ... ok
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.001s
OK
'''
(2)测试一整个TestCase，即TestSuite
if __name__=='__main__':
#第一步：构造TestSuite对象
suite = unittest.TestSuite()
#第二步：构造一个TestLoader对象
loader=unittest.TestLoader()
#第三步：通过loader将Case传递到Suite里面
suite.addTests(loader.loadTestsFromName('test.TestFunctions'))
#第四步：构建一个TextTestRunner对象，并且运行第二步中的suite对象
runner = unittest.TextTestRunner(verbosity=2)
runner.run(suite)
'''运行结果为：
test_add (test.TestFunctions)
这是测试add的测试方法 ... ok
test_divide (test.TestFunctions)
这是测试divide的测试方法 ... ok
test_minus (test.TestFunctions)
这是测试minus的测试方法 ... ok
test_multi (test.TestFunctions)
这是测试multi的测试方法 ... ok
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.004s
OK
''''
03
测试环境的搭建与销毁
测试环境的搭建与销毁——testfixture（本质是TestCase方法的重写）
fixture 翻译为，配置、装修的含义。
我们在测试的时候往往并不是像上面那样自，一成不变、从头到尾，可能会遇到点特殊的情况：如果我的测试需要在每次执行之前准备环境，或者在每次执行完之后需要进行一些清理怎么办？比如执行前需要连接数据库，执行完成之后需要还原数据、断开连接。总不能每个测试方法中都添加准备环境、清理环境的代码吧。幸好TestCase给我们提供了比较好的解决方案，这里主要涉及以下几个方法
setUp()
tearDown()
setUpClass()
tearDownClass()
我们通过在自定义的代码测试类（即继承自TestCase的类）中重新实现它们，来达到测试环境的搭建与销毁的目的。
setUp()和tearDown()方法
from functions import *
import unittest
import sys
class TestFunctions(unittest.TestCase):
"""这是其自己编写测试类"""
def setUp(self):
print("在测试之前，需要做一些准备工作.")
def tearDown(self):
print("做完测试之后做一些清理工作.")
def test_add(self): #测试加法的方法
"""这是测试add的测试方法"""
self.assertEqual(3, add(1, 2))
self.assertNotEqual(3, add(2, 2))
def test_minus(self): #测试减法的方法
"""这是测试minus的测试方法"""
self.assertEqual(1, minus(3, 2))
def test_multi(self): #测试乘法的方法
"""这是测试multi的测试方法"""
self.assertEqual(6, multi(2, 3))
def test_divide(self): #测试除法的方法
"""这是测试divide的测试方法"""
self.assertEqual(2, divide(6, 3))
self.assertEqual(2.5, divide(5, 2))
if __name__ == '__main__':
unittest.main(verbosity=2)
'''运行结果为：
test_add (__main__.TestFunctions)
这是测试add的测试方法 ... 在测试之前，需要做一些准备工作.
做完测试之后做一些清理工作.
ok
test_divide (__main__.TestFunctions)
这是测试divide的测试方法 ... 在测试之前，需要做一些准备工作.
做完测试之后做一些清理工作.
ok
test_minus (__main__.TestFunctions)
这是测试minus的测试方法 ... 在测试之前，需要做一些准备工作.
做完测试之后做一些清理工作.
ok
test_multi (__main__.TestFunctions)
这是测试multi的测试方法 ... 在测试之前，需要做一些准备工作.
做完测试之后做一些清理工作.
ok
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.000s
OK
'''
总结:（1）在每一个测试方法（以test开头的方法）执行之前，总是会先调用自定义的setUp方法进行相关的准备工作与环境配置；
在每一个测试方法执行完之后，总是会调用tearDown方法进行环境的清理；
（2）为什么称之为TestFixture呢？取这个名字的初衷不得而知，但是并不存在TestFixture这个类，但是这两个方法并不是定义在
TestFixture里面的，它是定义在基类TestCase里面的。
如果我们不希望每次执行一个测试函数就执行一次“配置与清理”操作，而是想要在所有Case执行之前准备一次环境，并在所有case执行结束之后再清理环境，我们可以用 setUpClass() 与 tearDownClass()这两个方法。
from functions import *
import unittest
import sys
class TestFunctions(unittest.TestCase):
"""这是其自己编写测试类"""
@classmethod
def setUpClass(self):
print("在测试之前，需要做一些准备工作,只做这一次.")
@classmethod
def tearDownClass(self):
print("做完测试之后做一些清理工作，只做这一次.")
'''其他代码和上面一样，此处省略'''
if __name__ == '__main__':
unittest.main(verbosity=2)
'''运行结果为：
在测试之前，需要做一些准备工作,只做这一次.
test_add (__main__.TestFunctions)
这是测试add的测试方法 ... ok
test_divide (__main__.TestFunctions)
这是测试divide的测试方法 ... ok
test_minus (__main__.TestFunctions)
这是测试minus的测试方法 ... ok
test_multi (__main__.TestFunctions)
这是测试multi的测试方法 ... ok
做完测试之后做一些清理工作，只做这一次.
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.000s
OK
'''
总结:
（1）这是两个类方法，必须使用@classmethod装饰器；
（2）在所有的测试方法运行之前，进行配置，在所有的测试函数运行结束之后，进行清理，需要注意的是这两个方法只会在开头和结尾执行一次；
跳过某一个Case不测试
如果我们在测试的时候，我们可能会不想对某一个方法进行测试，有人会说，那你不想测试某一个方法，就不要把它load进入suite里面不就行了嘛，这当然是没问题的，但是如果我们已经添加进去了，但是我又不想测试它了，这该怎么办呢？
比如我不想测试乘法函数multi,我们可以这样做。
from functions import *
import unittest
import sys
class TestFunctions(unittest.TestCase):
"""这是其自己编写测试类"""
def test_add(self): #测试加法的方法
"""这是测试add的测试方法"""
self.assertEqual(3, add(1, 2))
self.assertNotEqual(3, add(2, 2))
def test_minus(self): #测试减法的方法
"""这是测试minus的测试方法"""
self.assertEqual(1, minus(3, 2))
@unittest.skip('我不想测试它了') #表示不想测试的
def test_multi(self): #测试乘法的方法
"""这是测试multi的测试方法"""
self.assertEqual(6, multi(2, 3))
def test_divide(self): #测试除法的方法
"""这是测试divide的测试方法"""
self.assertEqual(2, divide(6, 3))
self.assertEqual(2.5, divide(5, 2))
if __name__ == '__main__':
unittest.main(verbosity=2)
'''运行结果为：
test_add (__main__.TestFunctions)
这是测试add的测试方法 ... ok
test_divide (__main__.TestFunctions)
这是测试divide的测试方法 ... ok
test_minus (__main__.TestFunctions)
这是测试minus的测试方法 ... ok
test_multi (__main__.TestFunctions)
这是测试multi的测试方法 ... skipped '我不想测试它了'
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.003s
OK (skipped=1)
'''
可以看到总的test数量还是4个，但multi()方法被skip了。
总结：
（1）unittest.skip也是一个装饰器，故而要使用@语法
（2）skip装饰器一共有三个 unittest.skip(reason)、unittest.skipIf(condition, reason)、unittest.skipUnless(condition, reason)，skip无条件跳过，skipIf当condition为True时跳过，skipUnless当condition为False时跳过。
04
TextTestResult的使用
TextTestResult：测试的结果会保存到TextTestResult实例中，包括运行用例数，成功数，失败数等。
首先我们看一下它的定义：
class TextTestResult(result.TestResult):
"""A test result class that can print formatted text results to a stream.
Used by TextTestRunner.
由此可见，它是继承自TestResult的，这个类的作用是打印格式化的文本结果到流中，经常被runner使用。
通过查看定义，我们可以发现，单元测试运行的结果中，那些特殊的标记，比如成功是.，失败是E，异常是F，这些都是定义在TextTestResult里面的，包括OK，下划线------------------全都是定义在里面的。进一步我们查看，TextTestResult里面定义可以系列的以add开头的方法，如下：
class TextTestResult(result.TestResult):
"""A test result class that can print formatted text results to a stream.
Used by TextTestRunner.
"""
separator1 = '=' * 70
separator2 = '-' * 70
def __init__(self, stream, descriptions, verbosity):
def getDescription(self, test):
def startTest(self, test):
def addSuccess(self, test):
def addError(self, test, err):
def addFailure(self, test, err):
def addSkip(self, test, reason):
def addExpectedFailure(self, test, err):
def addUnexpectedSuccess(self, test):
def printErrors(self):
def printErrorList(self, flavour, errors):
当单元测试通过、失败、遇到错误等问题时，这一些列的方法就是将相关的信息收集起来，将最终组织的文本保存下来。
需要注意的是，
（1）TextTestRunner的run方法所返回的一个对象就是TextTestResult的一个对象。
（2）我们一般不直接操作TextTestResult，而是操作TextTestRunner来达到想要的效果。
05
将单元测试的结果保存在文件中
前面所讲的实例中，单元测试的结果只能输出到控制台，这样没有办法查看之前的执行记录，我们想将结果输出到文件。操作如下：
if __name__ == '__main__':
suite = unittest.TestSuite()
loader=unittest.TestLoader()
suite.addTests(loader.loadTestsFromName('test.TestFunctions'))
with open('result.txt', 'a') as f:
runner = unittest.TextTestRunner(stream=f, verbosity=2) #需要为stream指定文件
runner.run(suite)
然后我们打开那个result文本文件，发现里面的结果和在控制台上的一模一样。即
test_add (test.TestFunctions)
这是测试add的测试方法 ... ok
test_divide (test.TestFunctions)
这是测试divide的测试方法 ... ok
test_minus (test.TestFunctions)
这是测试minus的测试方法 ... ok
test_multi (test.TestFunctions)
这是测试multi的测试方法 ... skipped '我不想测试它了'
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.002s
OK (skipped=1)
06
unittest单元测试框架总结
测试流程：
1、第一步：创建测试类（继承TestCase）：
（1）定义测试函数（以test开头），在函数中Assert
（2）定义配置fixture
setUp()、tearDown()、setUpClass()、tearDownClass()
（3）定义是否跳过测试
unittest.skip()、unittest.skipIf()、unittest.skipUnless
2、第二步：创建TestLoader和TestSuite
suite = unittest.TestSuite()
loader=unittest.TestLoader()
3、第三步：通过loader将Case传递到Suite里面去 suite.addTests(loader.loadTestsFromName('test.TestFunctions'))
4、第四步：创建runner，使用runner运行suite
上面的就是单元测试的一般架构和使用步骤了。
后面一篇文章会讲到关于 HTMLTestRunner 的使用哦，有兴趣的可以继续关注一下。
2019/01/09
Wednesday
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