unittest指南——不拼花哨，只拼實用

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“ Python為開發者提供了內置的單元測試框架 unittest，它是一種強大的工具，能夠有效地編寫和執行單元測試。unittest 提供了完整的測試結構，支持自動化測試的執行，能夠對測試用例進行組織，并且提供了豐富的斷言方法。最終，unittest 會生成詳細的測試報告，這個框架非常簡單且易于使用。”

unittest核心概念

在 unittest 中，有四個核心概念：

TestCase（測試用例）：每個測試用例實例用于封裝一個或多個測試函數。
TestSuite（測試套件）：這是多個測試用例的集合，用于組織和執行多個測試用例。
TestLoader（測試加載器）：這是一個用于將測試用例加載到測試套件中的工具。
TextTestRunner（測試運行器）：這是用于執行測試用例的運行器，負責運行測試并生成結果報告。
Fixture（環境管理機制）：這是測試用例的環境搭建和銷毀部分，包括前置條件和后置條件。

在這里插入圖片描述

unittest的工作流程

編寫繼承自 unittest.TestCase 的測試用例類，其中每個測試函數都是一個獨立的測試用例。
使用 TestLoader 加載測試用例，并將它們組織成 TestSuite 對象。
使用 TestRunner 運行 TestSuite 中的測試用例，并輸出測試結果。

使用unittest初級指南

導入 unittest 模塊以及被測試的文件或類。
創建一個測試類，并繼承 unittest.TestCase，所有自定義的單元測試類都要繼承它，作為基類。
重寫 setUp 和 tearDown 方法，用于初始化和清理測試環境（如果有必要）。
定義測試函數，函數名以 test_ 開頭，這樣才能被識別并執行。
在測試函數中使用斷言來判斷測試結果是否符合預期。
調用 unittest.main() 方法運行測試用例，按照函數名的排序執行測試。

以下是一個簡單的例子：

import unittestdef login(username, password):if username == 'kira' and password == '123':res = {"code": 200, "msg": "登錄成功"}return resreturn {"code": 400, "msg": "登錄失敗"}class TestLogin(unittest.TestCase):def test_login_success(self):"""測試登錄成功"""test_data = {"username": "kira", "password": "test"}expect_data = {"code": 200, "msg": "登錄成功"}res = login(**test_data)self.assertEqual(res, expect_data)def test_login_error_with_error_password(self):"""賬號正確，密碼錯誤，登錄失敗"""test_data = {"username": "kira", "password": "12345"}expect_data = {"code": 400, "msg": "登錄失敗"}res = login(**test_data)self.assertEqual(res, expect_data)# 更多測試函數類似...if __name__ == '__main__':unittest.main()

以上是一個簡單的測試用例，包含了兩個測試函數。運行腳本將輸出測試結果。

unittest核心概念

測試腳手架

測試腳手架是測試用例的前置條件和后置條件，確保測試環境的初始化和清理，從而保證測試的準確性和可靠性。

import unittestclass MyTestCase(unittest.TestCase):@classmethoddef setUpClass(cls):# 類級別的前置條件設置，整個類運行最先只執行一次print("setUpClass")@classmethoddef tearDownClass(cls):# 類級別的后置條件清理，整個類運行最后結束執行一次print("tearDownClass")def setUp(self):# 測試方法級別的前置條件設置，所有測試方法運行前都執行一次print("setUp")def tearDown(self):# 測試方法級別的后置條件清理，所有測試方法運行結束都執行一次print("tearDown")def test_example(self):# 測試用例print("test_example")if __name__ == "__main__":unittest.main()

setUp()：每個測試方法運行前執行，用于測試前置的初始化工作。
tearDown()：每個測試方法結束后執行，用于測試后的清理工作。
setUpClass()：所有的測試方法運行前執行，用于單元測試類運行前的準備工作。使用 @classmethod 裝飾器裝飾，整個測試類運行過程中只會執行一次。
tearDownClass()：所有的測試方法結束后執行，用于單元測試類運行后的清理工作。使用 @classmethod 裝飾器裝飾，整個測試類運行過程中只會執行一次。

測試用例

測試用例是最小的測試單元，用于檢測特定的輸入集合的特定的返回值。unittest 提供了 TestCase 基類，所有的測試類都需要繼承該基類，而在該類下的函數如果以 test_ 開頭，則被標識為測試函數：

class MyTestCase(unittest.TestCase):def test_addition(self):result = 2 + 3self.assertEqual(result, 5)  # 使用斷言方法驗證結果是否相等def test_subtraction(self):result = 5 - 3self.assertTrue(result == 2)  # 使用斷言方法驗證結果是否為True# 更多測試用例函數...

斷言方法

以下是常用的斷言方法：

assertEqual(a, b, msg=None)：驗證 a 等于 b。
assertNotEqual(a, b)：驗證 a 不等于 b。
assertTrue(x)：驗證 x 是否為 True。
assertFalse(x)：驗證 x 是否為 False。
assertIs(a, b)：驗證 a 是否是 b。
assertIsNot(a, b)：驗證 a 是否不是 b。
assertIsNone(x)：驗證 x 是否為 None。
assertIsNotNone(x)：驗證 x 是否不為 None。
assertIn(a, b)：驗證 a 是否在 b 中。
assertNotIn(a, b)：驗證 a 是否不在 b 中。
assertIsInstance(a, b)：驗證 a 是否是 b 類型的實例。
assertNotIsInstance(a, b)：驗證 a 是否不是 b 類型的實例。

可以使用這些方法進行斷言，也可以直接使用原生的assert來斷言，如果斷言失敗，測試用例會被定義為執行失敗。

忽略特定測試方法

unittest 提供了一些方法來跳過特定的測試用例：

@unittest.skip(reason)：強制跳過，reason 是跳過的原因。
@unittest.skipIf(condition, reason)：當 condition 為 True 時跳過。
@unittest.skipUnless(condition, reason)：當 condition 為 False 時跳過。
@unittest.expectedFailure：如果測試失敗，這個測試用例不會計入失敗的統計。
使用實例方法：self.skipTest() 使用和上述類似。

import sys
import unittestclass Test1(unittest.TestCase):@unittest.expectedFailure  # 即使失敗也會被計為成功的用例def test_1(self):assert 1 + 1 == 3@unittest.skip('無條件跳過')  # 不管什么情況都會進行跳過def test_2(self):print("2+2...", 4)@unittest.skipIf(sys.platform == "win32", "跳過")  # 如果系統平臺為 Windows 則跳過def test_3(self):print("3+3...", 6)@unittest.skipUnless(sys.platform == "win32", "跳過")  # 除非系統平臺為 Windows，否則跳過def test_4(self):print("4+4...", 8)def test_5(self):self.skipTest("跳過")print("5+5...", 10)if __name__ == "__main__":unittest.main(verbosity=2)

測試套件

測試套件用于收集和組織多個測試用例，便于集中執行。

通過 unittest.main() 方法直接加載單元測試的測試模塊，這是一種簡單的加載方式。所有測試用例的執行順序按照方法名的字符串表示的 ASCII 碼升序排序，通過命名時使用 test_01_xxx 來指定執行順序。
將所有的單元測試用例 TestCase 加載到測試套件 Test Suite 集合中，然后一次性加載所有測試對象。

通過 TestSuite 對象收集

此方式適用于需要自定義組合特定測試用例的情況。

import unittestclass MyTestCase(unittest.TestCase):def test_addition(self):result = 2 + 3self.assertEqual(result, 5)def suite():suite = unittest.TestSuite()suite.addTest(MyTestCase('test_addition'))return suiteif __name__ == '__main__':runner = unittest.TextTestRunner()runner.run(suite())

通過 TestLoader 對象收集

TestLoader 是 unittest 框架提供的加載測試用例的類。

import unittestif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoader# 自動加載當前模塊中所有以 'test_' 開頭的測試用例函數suite = loader.loadTestsFromModule(__name__)runner = unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

import unittestclass MyTestCase(unittest.TestCase):def test_addition(self):result = 2 + 3self.assertEqual(result, 5)if __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoader# 自動加載 MyTestCase 類中的所有測試用例suite = loader.loadTestsFromTestCase(MyTestCase)runner = unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

import unittestif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoader# 自動加載指定名稱的測試用例suite = loader.loadTestsFromName('module.MyTestCase.test_addition')runner = unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

import unittestif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoader# 自動發現并加載指定目錄中的測試用例模塊suite = loader.discover(start_dir='test_directory', pattern='test_*.py', top_level_dir=None)runner = unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

測試運行器

測試運行器是用于執行和輸出測試結果的組件。常用的運行器有：

unittest.TextTestRunner：這是 unittest 框架中默認的測試運行器，會在命令行輸出測試結果。通過調用 run() 方法運行測試套件，并將測試結果打印到控制臺。

import unittestif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoadersuite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')runner = unittest.TextTestRunner()result = runner.run(suite)

HTMLTestRunner：這是一個第三方庫，能夠生成漂亮的 HTML 測試報告，需要進行安裝。你可以通過搜索獲取相關文件進行安裝。

import unittest
from HTMLTestRunner import HTMLTestRunnerif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoadersuite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')with open('test_report.html', 'wb') as report_file:runner = HTMLTestRunner(stream=report_file, title='Test Report', description='Test Results')result = runner.run(suite)

XMLTestRunner：這是另一個第三方庫，用于生成 XML 格式的測試報告。

import unittest
from xmlrunner import XMLTestRunnerif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoadersuite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')with open('test_report.xml', 'wb') as report_file:runner = XMLTestRunner(output=report_file)result = runner.run(suite)

你也可以自定義測試運行器。繼承 unittest.TestRunner 類并實現 run() 方法，以創建自己的測試運行器。

import unittestclass MyTestRunner(unittest.TextTestRunner):def run(self, test):print("Running tests with MyTestRunner")result = super().run(test)return resultif __name__ == '__main__':loader = unittest.defaultTestLoadersuite = loader.discover(start_dir='tests', pattern='test_*.py')runner = MyTestRunner()result = runner.run(suite)

通常使用 HTMLTestRunner 即可滿足需求，它非常易用。

實戰一個測試案例

假設有一個測試函數 login：

# login.py
def login(username, password):"""模擬登錄校驗"""if username == 'kira' and password == '123456':return {"code": 0, "msg": "登錄成功"}else:return {"code": 1, "msg": "賬號或密碼不正確"}

設計用例

根據函數的參數和邏輯，設計如下用例：

編寫測試用例并運行

import unittest
from login import loginclass TestLogin(unittest.TestCase):def test_login_correct(self):"""測試賬號密碼正確"""test_data = {"username": "kira", "password": "123456"}expect_data = {"code": 0, "msg": "登錄成功"}res = login(**test_data)self.assertEqual(res, expect_data)def test_login_wrong_password(self):"""測試賬號正確密碼不正確"""test_data = {"username": "kira", "password": "123"}expect_data = {"code": 1, "msg": "賬號或密碼不正確"}res = login(**test_data)self.assertEqual(res, expect_data)def test_login_wrong_username(self):"""測試賬號錯誤密碼正確"""test_data = {"username": "kir", "password": "123456"}expect_data = {"code": 1, "msg": "賬號或密碼不正確"}res = login(**test_data)self.assertEqual(res, expect_data)if __name__ == '__main__':unittest.main()

這是一個簡單的測試用例，包含了三個測試函數。運行測試用例后，會輸出測試結果，看完是否覺得unittest非常簡單易用。ner.run(suite)