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當我們在寫程序的時候，我們需要通過測試來驗證程序是否出錯或者存在問題，但是，編寫大量的測試來確保程序的每個細節(jié)都沒問題會顯得很繁瑣。在Python中，我們可以借助一些標準模塊來幫助我們自動完成測試過程，比如：

•  unittest: 一個通用的測試框架；
•  doctest: 一個更簡單的模塊，是為檢查文檔而設(shè)計的，但也非常適合用來編寫單元測試。

下面，筆者將會簡單介紹這兩個模塊在測試中的應(yīng)用。

doctest

doctest模塊會搜索那些看起來像是python交互式會話中的代碼片段，然后嘗試執(zhí)行并驗證結(jié)果。下面我們以doctest.testmod為例，函數(shù)doctest.testmod會讀取模塊中的所有文檔字符串，查找看起來像是從交互式解釋器中摘取的示例，再檢查這些示例是否反映了實際情況。

我們先創(chuàng)建示例代碼文件test_string_lower.py，完整代碼如下： 

# -*- coding: utf-8 -*-  
def string_lower(string):  
    '''  
    返回一個字符串的小寫  
    :param string: type: str  
    :return: the lower of input string  
    >>> string_lower('AbC')  
    'abc'  
    >>> string_lower('ABC')  
    'abc'  
    >>> string_lower('abc')  
    'abc'  
    '''  
    return string.lower()  
if __name__ == '__main__':  
    import doctest, test_string_lower  
    doctest.testmod(test_string_lower) 

首先先對程序進行說明，函數(shù)string_lower用于返回輸入字符串的小寫，函數(shù)中的注釋中，一共包含了3個測試實例，期望盡可能地包含各種測試情況，接著在主函數(shù)中導(dǎo)入doctest, test_string_lower，再運行doctest中的testmod函數(shù)即可進行測試。

接著，我們開始測試。首先，在命令行中輸入python test_string_lower.py，運行后會發(fā)現(xiàn)什么都沒有輸出，但這其實是件好事，它表明程序中的所有測試都通過了！那么，如果我們想要獲得更多的輸出呢？可在運行腳本的時候增加參數(shù)-v，這時候命令變成python test_string_lower.py -v，輸出的結(jié)果如下： 

Trying:  
    string_lower('AbC')  
Expecting:  
    'abc'  
ok  
Trying:  
    string_lower('ABC')  
Expecting:  
    'abc'  
ok  
Trying:  
    string_lower('abc')  
Expecting:  
    'abc'  
ok  
1 items had no tests:  
    test_string_lower  
1 items passed all tests:  
   3 tests in test_string_lower.string_lower  
3 tests in 2 items.  
3 passed and 0 failed.  
Test passed. 

可以看到，程序測試的背后還是發(fā)生了很多事。接著，我們嘗試著程序出錯的情況，比如我們不小心把函數(shù)的返回寫成了： 

return string.upper() 

這其實是返回輸入字符串的大寫了，而我們測試的實例卻返回了輸入字符串的小寫，再運行該腳本（加上參數(shù)-v），輸出的結(jié)果如下： 

Failed example:  
    string_lower('abc')  
Expected:  
    'abc'  
Got:  
    'ABC'  
1 items had no tests:  
    test_string_lower  
**********************************************************************  
1 items had failures:  
   3 of   3 in test_string_lower.string_lower  
3 tests in 2 items.  
0 passed and 3 failed.  
***Test Failed*** 3 failures. 

這時候，程序測試失敗，它不僅捕捉到了bug，還清楚地指出錯誤出在什么地方。我們不難把這個程序修改過來。

關(guān)于doctest模塊的更詳細的使用說明，可以參考網(wǎng)址：https://docs.python.org/2/library/doctest.html 。

unittest

unittest類似于流行的Java測試框架JUnit，它比doctest更靈活，更強大，能夠幫助你以結(jié)構(gòu)化的方式來編寫龐大而詳盡的測試集。

我們以一個簡單的示例入手，首先我們編寫my_math.py腳本，代碼如下： 

# -*- coding: utf-8 -*-  
def product(x, y):  
    '''  
    :param x: int, float  
    :param y: int, float  
    :return:  x * y  
    '''  
    return x * y 

該函數(shù)實現(xiàn)的功能為：輸入兩個數(shù)x, y， 返回這兩個數(shù)的乘積。接著是test_my_math.py腳本，完整的代碼如下： 

import unittest, my_math  
class ProductTestcase(unittest.TestCase):  
    def setUp(self):  
        print('begin test')  
    def test_integers(self):  
        for x in range(-10, 10):  
            for y in range(-10, 10):  
                p = my_math.product(x, y)  
                self.assertEqual(p, x*y, 'integer multiplication failed')  
    def test_floats(self):  
        for x in range(-10, 10):  
            for y in range(-10, 10):  
                xx = x/10  
                yy = y/10  
                p = my_math.product(x, y)  
                self.assertEqual(p, x * y, 'integer multiplication failed')  
if __name__ == '__main__':  
    unittest.main() 

函數(shù)unittest.main負責替你運行測試：在測試方法前執(zhí)行setUp方法，示例化所有的TestCase子類，并運行所有名稱以test打頭的方法。assertEqual方法檢車指定的條件（這里是相等），以判斷指定的測試是成功了還是失敗了。

接著，我們運行前面的測試，輸出的結(jié)果如下： 

begin test  
.begin test  
.  
----------------------------------------------------------------------  
Ran 2 tests in 0.001s  
OK 

可以看到，該程序運行了兩個測試，每個測試前都會輸出'begin test'，.表示測試成功，若測試失敗，則返回的是F。

接著模擬測試出錯的情形，將my_math函數(shù)中的product方法改成返回： 

return x + y 

再運行測試腳本，輸出的結(jié)果如下： 

begin test  
Fbegin test  
F 
 ======================================================================  
FAIL: test_floats (__main__.ProductTestcase)  
----------------------------------------------------------------------  
Traceback (most recent call last):  
  File "test_my_math.py", line 20, in test_floats  
    self.assertEqual(p, x * y, 'integer multiplication failed')  
AssertionError: -2.0 != 1.0 : integer multiplication failed  
======================================================================  
FAIL: test_integers (__main__.ProductTestcase)  
----------------------------------------------------------------------  
Traceback (most recent call last):  
  File "test_my_math.py", line 12, in test_integers  
    self.assertEqual(p, x*y, 'integer multiplication failed')  
AssertionError: -20 != 100 : integer multiplication failed  
----------------------------------------------------------------------  
Ran 2 tests in 0.001s  
FAILED (failures=2) 

兩條測試都未通過，返回的是F，并幫助你指出了錯誤的地方，接下來，你應(yīng)該能快速地修復(fù)這個bug。

關(guān)于unittest模塊的更加詳細的說明，可以參考網(wǎng)址：https://docs.python.org/3/library/unittest.html 。

總結(jié)

本文介紹了兩個Python中的測試工具：doctest和unittest，并配以簡單的例子來說明這兩個測試模塊的使用方法，希望能對讀者有所幫助～