Python 测试类

Python 测试函数编写了针对单个函数的测试，下面来编写针对类的测试。很多程序中都会用到类，因此能够证明你的类能够正确地工作会大有裨益。如果针对类的测试通过了，你就能确信对类所做的改进没有意外地破坏其原有的行为。

各种断言方法

Python在unittest.TestCase类中提供了很多断言方法。前面说过，断言方法检查你认为应该满足的条件是否确实满足。如果该条件确实满足，你对程序行为的假设就得到了确认，你就可以确信其中没有错误。如果你认为应该满足的条件实际上并不满足，Python将引发异常。

如上描述了6个常用的断言方法。使用这些方法可核实返回的值等于或不等于预期的值、返回的值为True或False、返回的值在列表中或不在列表中。你只能在继承unittest.TestCase的类中使用这些方法，下面来看看如何在测试类时使用其中的一个。

一个要测试的类

类的测试与函数的测试相似——你所做的大部分工作都是测试类中方法的行为，但存在一些不同之处，下面来编写一个类进行测试。来看一个帮助管理匿名调查的类：

class AnonymousSurvey():
    """收集匿名调查问卷的答案"""
    def __init__(self, question): 
        """存储一个问题，并为存储答案做准备"""
        self.question = question
        self.responses = []
    def show_question(self): 
        """显示调查问卷"""
        print(self.question)
    def store_response(self, new_response):
        """存储单份调查答卷"""     
        self.responses.append(new_response)
    def show_results(self): 
        """显示收集到的所有答卷"""
        print("Survey results:") 
        for response in self.responses:
            print('- '+response)

这个类首先存储了一个你指定的调查问题，并创建了一个空列表，用于存储答案。要创建这个类的实例，只需提供一个问题即可。有了表示调查的实例后，就可使用show_question()来显示其中的问题，可使用store_response()来存储答案，并使用show_results()来显示调查结果。

为证明AnonymousSurvey类能够正确地工作，我们来编写一个使用它的程序：

from survey import AnonymousSurvey
#定义一个问题，并创建一个表示调查的AnonymousSurvey对象
question = "What language did you first learn to speak?"
my_survey = AnonymousSurvey(question)
#显示问题并存储答案
my_survey.show_question()
print("Enter 'q' at any time to quit.\n")
while True:
    response = input("Language: ")
    if response == 'q':
        break
    my_survey.store_response(response)
# 显示调查结果
print("\nThank you to everyone who participated in the survey!")
my_survey.show_results()

这个程序创建了一个AnonymousSurvey对象，接下来，这个程序调用show_question()来显示问题，并提示用户输入答案。收到每个答案的同时将其存储起来。用户输入所有答案（输入q要求退出）后，调用show_results()来打印调查结果：

What language did you first learn to speak?
Enter 'q' at any time to quit.
Language:English
Language:Spanish
Language:English
Language:Mandarin
Language:q
Thank you to everyone who participated in the survey!
Survey results:
- English
- Spanish
- English
- Mandarin

AnonymousSurvey类可用于进行简单的匿名调查。假设我们将它放在了模块survey中，并想进行改进：让每位用户都可输入多个答案；编写一个方法，它只列出不同的答案，并指出每个答案出现了多少次；再编写一个类，用于管理非匿名调查。

进行上述修改存在风险，可能会影响AnonymousSurvey类的当前行为。例如，允许每位用户输入多个答案时，可能不小心修改了处理单个答案的方式。要确认在开发这个模块时没有破坏既有行为，可以编写针对这个类的测试。

测试AnonymousSurvey类

下面来编写一个测试，对AnonymousSurvey类的行为的一个方面进行验证：如果用户面对调查问题时只提供了一个答案，这个答案也能被妥善地存储。为此，我们将在这个答案被存储后，使用方法assertIn()来核实它包含在答案列表中：

import unittest
from survey import AnonymousSurvey
class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase): #(1)
    """针对AnonymousSurvey类的测试"""
    def test_store_single_response(self): #(2) 
        """测试单个答案会被妥善地存储"""
        question = "What language did you first learn to speak?"
        my_survey = AnonymousSurvey(question) #(3)
        my_survey.store_response('English')
        self.assertIn('English', my_survey.responses) #(4)
unittest.main()

我们首先导入了模块unittest以及要测试的类AnonymousSurvey。我们将测试用例命名为TestAnonymousSurvey，它也继承了unittest.TestCase（见(1)）。第一个测试方法验证调查问题的单个答案被存储后，会包含在调查结果列表中。对于这个方法，一个不错的描述性名称是test_store_single_response()（见(2)）。如果这个测试未通过，我们就能通过输出中的方法名得知，在存储单个调查答案方面存在问题。

要测试类的行为，需要创建其实例。在(3)处，我们使用问题”What language did you first learn to speak?”创建了一个名为my_survey的实例，然后使用方法store_response()存储了单个答案English。接下来，我们检查English是否包含在列表my_survey.responses中，以核实这个答案是否被妥善地存储了（见(4)）。

运行结果如下：

.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.001s
OK

这很好，但只能收集一个答案的调查用途不大。下面来核实用户提供三个答案时，它们也将被妥善地存储。为此，我们在TestAnonymousSurvey中再添加一个方法:

import unittest
from survey import AnonymousSurvey
class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase): 
    """针对AnonymousSurvey类的测试"""
    def test_store_single_response(self):
        """测试单个答案会被妥善地存储"""
        --snip--
    def test_store_three_responses(self):
        """测试三个答案会被妥善地存储"""
        question = "What language did you first learn to speak?"
        my_survey = AnonymousSurvey(question)
        responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin']
        for response in responses:
            my_survey.store_response(response)
        for response in responses:
            self.assertIn(response, my_survey.responses)
unittest.main()

我们再次运行时，两个测试（针对单个答案的测试和针对三个答案的测试）都通过了:

..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.000s
OK

前述做法的效果很好，但这些测试有些重复的地方。下面使用unittest的另一项功能来提高它们的效率。

方法setUp()

在前面的test_survey.py中，我们在每个测试方法中都创建了一个AnonymousSurvey实例，并在每个方法中都创建了答案。unittest.TestCase类包含方法setUp()，让我们只需创建这些对象一次，并在每个测试方法中使用它们。如果你在TestCase类中包含了方法setUp()，Python将先运行它，再运行各个以test_打头的方法。这样，在你编写的每个测试方法中都可使用在方法setUp()中创建的对象了。

下面使用setUp()来创建一个调查对象和一组答案，供方法test_store_single_response()和test_store_three_responses()使用：

import unittest
from survey import AnonymousSurvey
class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase): 
    """针对AnonymousSurvey类的测试"""
    def setUp(self):
        """创建一个调查对象和一组答案，供使用的测试方法使用"""
        question = "What language did you first learn to speak?"
        self.my_survey = AnonymousSurvey(question) #(1)
        self.responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin'] #(2)
    def test_store_single_response(self):
        """测试单个答案会被妥善地存储"""
        self.my_survey.store_response(self.responses[0])
        self.assertIn(self.responses[0], self.my_survey.responses)
    def test_store_three_responses(self):
        """测试三个答案会被妥善地存储"""
        for response in self.responses:
            self.my_survey.store_response(response)
        for response in self.responses:
            self.assertIn(response, self.my_survey.responses)
unittest.main()

方法setUp()做了两件事情：创建一个调查对象（见(1)）；创建一个答案列表（见(2)）。存储这两样东西的变量名包含前缀self（即存储在属性中），因此可在这个类的任何地方使用。这让两个测试方法都更简单，因为它们都不用创建调查对象和答案。方法test_store_single_response()核实self.responses中的第一个答案——self.responses[0]——被妥善地存储，而方法test_store_three_response()核实self.responses中的全部三个答案都被妥善地存储。

再次运行test_survey.py时，这两个测试也都通过了。如果要扩展AnonymousSurvey，使其允许每位用户输入多个答案，这些测试将很有用。修改代码以接受多个答案后，可运行这些测试，确认存储单个答案或一系列答案的行为未受影响。

测试自己编写的类时，方法setUp()让测试方法编写起来更容易：可在setUp()方法中创建一系列实例并设置它们的属性，再在测试方法中直接使用这些实例。相比于在每个测试方法中都创建实例并设置其属性，这要容易得多。

注意　运行测试用例时，每完成一个单元测试，Python都打印一个字符：测试通过时打印一个句点；测试引发错误时打印一个E；测试导致断言失败时打印一个F。这就是你运行测试用例时，在输出的第一行中看到的句点和字符数量各不相同的原因。如果测试用例包含很多单元测试，需要运行很长时间，就可通过观察这些结果来获悉有多少个测试通过了°