單元測試自動化

所謂的單元測試(Unit Test)是根據(jù)特定的輸入數(shù)據(jù)，針對程序代碼中的最小實體單元的輸入輸出的正確性進(jìn)行驗證測試的過程。所謂的最小實體單元就是組織項目代碼的最基本代碼結(jié)構(gòu)：函數(shù)，類，模塊等。在Python中比較知名的單元測試模塊：

• unittest

• pytest

• doctest

• nose

測試用例

所謂的測試用例(Test Case)，就是執(zhí)行測試的依據(jù)和記錄，把測試應(yīng)用程序的操作步驟用文檔的形式描述出來的一份文檔。文檔的格式可以是Excel、markdown、html、xmind網(wǎng)頁。

一份合格的測試用例有利于測試人員理清測試思路，確保需要測試的功能周全沒有遺漏，方便測試工作的開展和評估測試工作量，同時還可以便于測試人員記錄測試數(shù)據(jù)和測試工作進(jìn)度，為后續(xù)的回歸測試提供樣本參考，提升測試效率以及后續(xù)測試工作的交接。

那么一份合格的測試用例長什么樣子或有什么內(nèi)容呢？

一份合格的測試用例，應(yīng)該包含測試時間、測試人員、測試模塊名、功能點名稱、用例ID、用例說明（測試目的）、前置條件、輸入數(shù)據(jù)、預(yù)期結(jié)果、測試結(jié)果（輸出結(jié)果、實際結(jié)果）等。注意：加粗內(nèi)容為必備的測試用例八要素。

參考文檔：

在實際工作中，因為缺陷報告與測試用例作用相似，因此有時候會合并一起或只選擇其中一種。

設(shè)計方法

那么在工作中，我們一般都應(yīng)該編寫測試用例或者應(yīng)該怎么設(shè)計測試用例來完成我們的測試工作呢？實際上在工作中，測試人員都是基于測試用例的7種基本設(shè)計方法來設(shè)計與編寫測試用例的：

• 等價類劃分法：根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的有效性與無效性設(shè)計測試用例。

• 邊界值分析法：對等價類劃分法的一個補(bǔ)充，從等價類的邊緣值（臨界點）去尋找錯誤，基于這些錯誤來設(shè)計測試用例。

• 判定表法：把輸入數(shù)據(jù)的各種可能情況進(jìn)行組合羅列成一個判斷表，以判斷表來設(shè)計測試用例。

• 因果圖法：用圖解的方式表示輸入數(shù)據(jù)的各種組合關(guān)系，以此寫出判定表，從而設(shè)計相應(yīng)的測試用例。

• 正交表法：基于正交表來設(shè)計測試用例。

• 場景法：基于流程圖展示業(yè)務(wù)流程或功能的調(diào)用流程，對流程圖的走向路徑設(shè)計測試用例。

• 錯誤推測法：基于經(jīng)驗和直覺，找出程序中認(rèn)為可能出現(xiàn)的錯誤來設(shè)計測試用例。

一般在工作中，我們比較常用的是等價類劃分法與判定表法。

等價類劃分法

等價類劃分法就是按照測試要求，把具有共同特征的測試數(shù)據(jù)劃分為2類：有效等價類和無效等價類，把測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分類以后設(shè)計測試用例。

• 有效等價類，就是符合程序使用要求或調(diào)用代碼要求的，能正確使用程序或調(diào)用代碼的一類數(shù)據(jù)。

• 無效等價類，就是不符合程序使用要求或調(diào)用代碼要求的，會導(dǎo)致程序出現(xiàn)異?；蚪Y(jié)果不正確的一類數(shù)據(jù)。

使用等價類劃分法，可以讓我們設(shè)計的測試工作更加科學(xué)有依據(jù)，避免出現(xiàn)窮舉測試的情況，減少測試用例的數(shù)量。

例如，注冊功能中用戶名的測試用例，如果功能需求中，要求用戶名必須長度為3-11個長度的字符。

判定表法

判定表是分析和表達(dá)多邏輯條件下執(zhí)行不同操作的情況的工具。而軟件測試中的判定表法，就是把輸入數(shù)據(jù)的各種可能情況進(jìn)行組合羅列成一個判斷表格，以判斷表來設(shè)計測試用例。

判定表的表結(jié)構(gòu)一般有如下2種：橫向判斷表與縱向判定表。

橫向判斷表：

縱向判定表：

例子，測試一個功能是否能修改文件。

單元測試框架-Unittest

Unittest是Python開發(fā)中常用于單元測試的內(nèi)置框架，免安裝使用簡單方便，其設(shè)計的靈感來源于Java的單元測試框架-Junit。

Unittest具備完整的測試結(jié)構(gòu)，支持自動化測試的執(zhí)行，對測試用例進(jìn)行組織，并且提供了豐富的斷言方法，還提供生成測試報告。

官方文檔：unittest --- 單元測試框架 — Python 3.11.5 文檔

import unittest
print(dir(unittest))

上面的代碼中，我們就引入了Unittest模塊， 同時可以通過打印發(fā)現(xiàn)Unittest框架中內(nèi)置了大量的工具成員。這些工具成員中除了以下5個以外，其他的都不怎么常用。

• TestCase（測試用例）

  是unittest中最重要的一個類，用于編寫測試用例類，是所有測試用例類的父類，實現(xiàn)了測試用例的基本代碼。

• TestSuite（測試套件、測試集）

  可以把多個TestCase組織、打包集成到一個測試集中一起執(zhí)行，TestSuite可以實現(xiàn)多個測試用例的執(zhí)行。

• TextTestRunner（測試運行器）

  TestSuite本身不具備執(zhí)行的功能，所以使用TextTestRunner執(zhí)行測試套件和輸出測試結(jié)果。

• TestLoader（測試加載器）

  用于加載測試用例TestCase，并生成測試套件TestSuite，實現(xiàn)自動從代碼中加載大量測試用例到測試套件中。

• TestFixture（測試腳手架）

  所謂的測試腳手架就是為了開展一項或多項測試所需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作，以及所有相關(guān)的清理操作。測試腳手架實際上會在執(zhí)行一些測試代碼之前與之后，讓我們編寫一些初始化和銷毀的代碼。

快速入門

測試用例-TestCase

前面講到TestCase就是提供給我們編寫測試用例的測試代碼的，那么怎么編寫一個測試用例？需要4個步驟即可。

1. 導(dǎo)入unittest模塊

import unittest

2.定義測試用例類

import unittest
class 測試用例類名(unittest.TestCase): # 所有的測試用例類都必須直接或者間接繼承unittest.TestCase.
    """測試用例"""
    pass

3.定義測試用例方法（此處的測試用例方法，就是上面所說的測試用例設(shè)計方法中的一行信息的測試代碼）

import unittest
class 測試用例類名(unittest.TestCase):
    """測試用例"""
    # ....
    def test_測試方法名(參數(shù)):  # 測試方法必須以test開頭或test_開頭
        pass
    # ....

4.執(zhí)行測試用例

unittest.main()

在實際工作中，我們肯定是在項目中進(jìn)行測試代碼的編寫或單獨編寫一個測試項目，但是我們現(xiàn)在剛開始學(xué)習(xí)，所以我們可以先編寫一個例子代碼，對其進(jìn)行測試，以達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。

unittest_01_測試用例的編寫.py，代碼：

import unittest

# 被測試的代碼單元
def add(x,y):
    return x+y

class FuncTest(unittest.TestCase):
    """測試用例"""
    def test_01(self):
        print(add(10, 20))

    def test_02(self):
        print(add("hello", "world"))

    # def test_03(self):
    #     print(add("hello", 20))


# 因為pycharm本身內(nèi)置了執(zhí)行unittest的功能，所以不適用以下代碼也能執(zhí)行，但是終端下或者使用其他的代碼編輯器時，則需要加上。
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

運行結(jié)果：

測試套件-TestSuite

前面我們將到測試套件，主要用于把多個測試用例類打包集成到一個測試集中一起執(zhí)行。工作中，一個項目往往需要編寫非常多的測試用例，而那么多的測試用例也不可能只編寫在一個文件中，此時就需要使用測試套件了。2個步驟：

1. 通過unittest.TestSuite實例化測試套件對象

   suite = unittest.TestSuite()

2. 通過addTest方法添加測試用例

   • 添加測試用例方法

     # 添加測試用例方法
     suite.addtest(測試用例類名("測試用例方法名"))
     ?
     # 批量添加測試用例方法
     test_data = (測試用例類名("測試用例方法名1"), 測試用例類名("測試用例方法名2"))
     suite.addtests(test_data)

   • 添加測試用例類(一次性添加測試用例的所有test_方法)

     # 添加測試用例類
     suite.addtest(unittest.makeSuite(測試用例類名))
     ?
     # 批量添加測試用例類
     test_data = (unittest.makeSuite(測試用例類名1), ?unittest.makeSuite(測試用例類名2))
     suite.addTests(test_data)

unittest_02_測試套件的基本使用.py，代碼：

import unittest
?
import unittest_01_測試用例的編寫 as unittest_01
?
suite = unittest.TestSuite()
?
# # 添加測試用例方法
# suite.addTest(unittest_01.FuncTest("test_01"))
# suite.addTest(unittest_01.FuncTest("test_02"))
?
# # 批量添加測試用例方法
# test_data = (unittest_01.FuncTest("test_01"), unittest_01.FuncTest("test_02"))
# suite.addTests(test_data)
?
?
# # 添加測試用例類
# suite.addTest(unittest.makeSuite(unittest_01.FuncTest))
?
?
# 批量添加測試用例類
test_data = (unittest.makeSuite(unittest_01.FuncTest), ?unittest.makeSuite(unittest_01.FuncTest))
suite.addTests(test_data)

TestSuite的作用僅僅是把多個測試用例打包集成到一塊，但是并沒有提供批量執(zhí)行測試用例的方法，所以我們需要使用TextTestRunner了。

測試運行器-TextTestRunner

前面說過，TextTestRunner是用于執(zhí)行測試用例、測試套件和輸出測試結(jié)果的。2個步驟：

• 實例化運行器對象

• 通過run方法執(zhí)行測試

unittest_03_測試運行器基本使用.py，代碼：

import unittest

import unittest_01_測試用例的編寫 as unittest_01

suite = unittest.TestSuite()

# # 添加測試用例方法
# suite.addTest(unittest_01.FuncTest("test_01"))
# suite.addTest(unittest_01.FuncTest("test_02"))

# # 批量添加測試用例方法
# test_data = (unittest_01.FuncTest("test_01"), unittest_01.FuncTest("test_02"))
# suite.addTests(test_data)


# # 添加測試用例類
# suite.addTest(unittest.makeSuite(unittest_01.FuncTest))


# 批量添加測試用例類
test_data = (unittest.makeSuite(unittest_01.FuncTest),  unittest.makeSuite(unittest_01.FuncTest))
suite.addTests(test_data)

if __name__ == '__main__':
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)

運行結(jié)果：

測試加載器-TestLoader

前面說過，用于加載測試用例TestCase，并生成測試套件TestSuite，實現(xiàn)自動從代碼中加載大量測試用例到測試套件中。2個步驟：

• 實例化unittest.TestLoader對象

  loader = unittest.TestLoader()

• 使用discover方法自動搜索指定目錄下指定文件格式的python模塊，并把查找到的測試用例組裝打包集成到測試組件作為返回值。

  loader.discover(目錄路徑, pattern="文件名格式")

  注意：pattern支持*號表示0到多個字符。

unittest_04_測試加載器基本使用.py，代碼：

import unittest
loader = unittest.TestLoader()
# 在當(dāng)前目錄下，搜索以unittest開頭作為文件名的所有python文件，并把文件中的測試用例類打包集成到測試套件中
suite =loader.discover("./", pattern="unittest*.py")

if __name__ == '__main__':
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(suite)

運行結(jié)果：

測試腳手架-TestFixture

前面提到，測試腳手架會在執(zhí)行一些測試代碼之前與之后，讓我們編寫一些初始化和銷毀的代碼，主要分三個級別：

• 方法級別：在方法執(zhí)行前與執(zhí)行后都提供自動調(diào)用的實例方法

  setUp和tearDown

• 類級別：在類執(zhí)行前與執(zhí)行后都提供自動調(diào)用的類方法，不管類中有多少方法，只執(zhí)行一次。

  setUpClass和tearDownClass

• 模塊級別：在模塊執(zhí)行前與執(zhí)行后都提供自動調(diào)用的函數(shù)，不管模塊中有多少類或方法，只執(zhí)行一次。

  setUpModule和tearDownModule

方法級別的腳手架

在測試用例類中提供了2個固定名字的實例方法（setUp與tearDown），用于完成方法執(zhí)行前與執(zhí)行后的操作。

unittest_05測試腳手架方法級別的腳手架.py，代碼：

import unittest

# 被測試的代碼單元
def add(x,y):
    return x+y

class AddTest(unittest.TestCase):
    """測試用例"""
    def setUp(self):
        print("每個方法執(zhí)行前都會執(zhí)行一遍setUp實例方法，用于完成通用的前置操作或初始化工作")

    def tearDown(self):
        print("每個方法執(zhí)行后都會執(zhí)行一遍tearDown實例方法，用于完成通用的后置操作或銷毀工作")

    def test_01(self):
        print(add(10, 20))

    def test_03(self):
        print(add("hello", 20))


# 因為pycharm本身內(nèi)置了執(zhí)行unittest的功能，所以不適用以下代碼也能執(zhí)行，但是終端下或者使用其他的代碼編輯器時，則需要加上。
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

運行嘗試：

類級別的腳手架

在測試用例類中提供了2個固定名字的類方法（setUpClass與tearDownClass），用于完成類執(zhí)行前與執(zhí)行后的操作。

unittest_06測試腳手架類級別的腳手架.py，代碼：

import unittest

# 被測試的代碼單元
def add(x,y):
    return x+y

class AddTest(unittest.TestCase):
    """測試用例"""
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("當(dāng)前類執(zhí)行前都會執(zhí)行一遍setUpClass類方法，用于完成通用的前置操作或初始化工作")

    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("當(dāng)前類執(zhí)行后都會執(zhí)行一遍tearDownClass類方法，用于完成通用的后置操作或銷毀工作")

    def test_01(self):
        print(add(10, 20))

    def test_03(self):
        print(add("hello", 20))


# 因為pycharm本身內(nèi)置了執(zhí)行unittest的功能，所以不適用以下代碼也能執(zhí)行，但是終端下或者使用其他的代碼編輯器時，則需要加上。
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

模塊級別的腳手架

在測試用例類中提供了2個固定名字的函數(shù)（setUpModule與tearDownModule），用于完成類執(zhí)行前與執(zhí)行后的操作。

unittest_07測試腳手架模塊級別的腳手架.py，代碼：

import unittest


def setUpModule():
    print("當(dāng)前模塊執(zhí)行前都會執(zhí)行一遍setUpModule函數(shù)，用于完成通用的前置操作或初始化工作")


def tearDownModule():
    print("當(dāng)前模塊執(zhí)行前都會執(zhí)行一遍tearDownModule函數(shù)，用于完成通用的前置操作或初始化工作")


# 被測試的代碼單元
def add(x, y):
    return x + y


class AddTest1(unittest.TestCase):
    """測試用例"""

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("當(dāng)前類執(zhí)行前都會執(zhí)行一遍setUpClass類方法，用于完成通用的前置操作或初始化工作")

    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("當(dāng)前類執(zhí)行后都會執(zhí)行一遍tearDownClass類方法，用于完成通用的后置操作或銷毀工作")

    def test_01(self):
        print(add(10, 20))


class AddTest2(unittest.TestCase):
    """測試用例"""

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("當(dāng)前類執(zhí)行前都會執(zhí)行一遍setUp方法，用于完成通用的前置操作或初始化工作")

    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("當(dāng)前類執(zhí)行后都會執(zhí)行一遍tearDown方法，用于完成通用的后置操作或銷毀工作")

    def test_03(self):
        print(add("hello", 20))


# 因為pycharm本身內(nèi)置了執(zhí)行unittest的功能，所以不適用以下代碼也能執(zhí)行，但是終端下或者使用其他的代碼編輯器時，則需要加上。
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

生成HTML格式測試報告(很少使用，基本不使用)

使用HTMLTestRunner模塊可以直接生成HTML格式的報告。HTMLTestRunner是一個不再維護(hù)的第三方的模塊，通過pip工具安裝不了，只能下載后手動導(dǎo)入。

HTMLTestRunner官網(wǎng)：HTMLTestRunner - tungwaiyip's software

HTMLTestRunner下載：http://tungwaiyip.info/software/HTMLTestRunner_0_8_2/HTMLTestRunner.py

（我就先跳過）

斷言

斷言(assertion)是一種在程序中的判斷測試用例執(zhí)行結(jié)果是否符合預(yù)期結(jié)果的方式，所以斷言也被稱之為“期望”。當(dāng)程序執(zhí)行到斷言的位置時，對應(yīng)的斷言應(yīng)該為真。若斷言不為真時，程序會中止執(zhí)行，并給出錯誤信息。

unittest中常用的斷言方法（加粗為重要方法）：

unittest_09_斷言.py，代碼：

import unittest

def add(x ,y):
    return x + y


class AddTest(unittest.TestCase):
    def test_01(self):
        res = add(1,2)
        # 斷言結(jié)果是否與預(yù)期內(nèi)容相同
        # self.assertEqual(res, 3, msg="斷言失敗！一般會錯誤的結(jié)果與原因")
        # self.assertEqual(res, 2, msg="斷言失?。∫话銜e誤的結(jié)果與原因")
        self.assertIn(res, [1, 2], msg="斷言失?。∫话銜e誤的結(jié)果與原因")

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

跳過

針對開發(fā)中有時候針對不同環(huán)境或者不同的時間段，不同的代碼版本，有時候部分測試用例不希望被執(zhí)行，則可以使用跳過。

@unittest.skipIf(判斷條件表達(dá)式, 跳過原因)

unittest_10_跳過.py，代碼：

import unittest


def add(x, y):
    return x + y


version = (2, 7, 0)

class AddTest(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        print("setUP執(zhí)行....")

    @unittest.skipIf(version <= (3, 5, 0), "版本低于3.5，所以不測試test_01")
    def test_01(self):
        res = add(1, 2)
        self.assertIn(res, [1, 3], msg="斷言失敗！一般會錯誤的結(jié)果與原因")

    def test_02(self):
        res = add("a", "B")
        self.assertEqual(res, "aB", msg="斷言失??！一般會錯誤的結(jié)果與原因")


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

參數(shù)化

當(dāng)需要使用多組不同的測試數(shù)據(jù)測試同一個方法時，可以使用unittest參數(shù)化來解決。常用的參數(shù)化方法有ddt、paramunittes

pip install parameterized

unittest_11_參數(shù)化.py，代碼：

import unittest
from parameterized import parameterized

def add(x, y):
    return x + y


version = (2, 7, 0)

class AddTest(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        print("setUP執(zhí)行....")

    @parameterized.expand([(10,20), ("a","B"), (50, 20)])
    def test_00(self, x, y):
        res = add(x, y)
        self.assertIn(res, [1, 30, "aB", 70], msg="斷言失??！一般會錯誤的結(jié)果與原因")


    # def test_01(self):
    #     res = add(1, 2)
    #     self.assertIn(res, [1, 3], msg="斷言失?。∫话銜e誤的結(jié)果與原因")
    #
    # def test_02(self):
    #     res = add("a", "B")
    #     self.assertEqual(res, "aB", msg="斷言失??！一般會錯誤的結(jié)果與原因")
    #
    # def test_03(self):
    #     print(add("a", 20))

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

數(shù)據(jù)驅(qū)動測試

Data-Driven Tests（DDT）即數(shù)據(jù)驅(qū)動測試，可以實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)對同一個方法進(jìn)行測試，達(dá)到數(shù)據(jù)和測試代碼分離，目的是為了減少測試用例的數(shù)量。

基本安裝

pip install ddt

直接傳遞單個數(shù)據(jù)

unittest_12參數(shù)化基于ddt直接傳遞數(shù)據(jù).py，代碼：

import unittest
from ddt import ddt, data

def add(a,b):
    return a+b

@ddt
class AddTest(unittest.TestCase):
    # # 單次傳遞一個數(shù)據(jù)到測試用例方法中
    # @data(100)
    # @data([1,2,3,4])
    # @data({"a":1,"b":2})
    # @data((1,2,3))

    # # 多次傳遞一個數(shù)據(jù)到測試用例方法中
    # @data(*["a","b","c"]) # 字符串
    # @data(*[{"a":1}, {"a":2}, {"a":3}]) # 字典
    # @data(*[[1, 1, 1], [1, 1, 2], [1, 1, 3]])
    @data([1, 1, 1], [1, 1, 2], [1, 1, 3])
    def test_01(self, a):
        print(a)


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

unittest_13_參數(shù)化-基于ddt解包傳遞多個數(shù)據(jù).py，使用unpack裝飾器解包數(shù)據(jù)

import unittest
from ddt import ddt, data, unpack

def add(a, b, c):
    return a + b + c

@ddt
class AddTest(unittest.TestCase):
    @data((1,2,3),(1,2,1),(1,3,1),(1,1,3))
    @unpack
    def test_01(self,a,b,c):
        add(a,b,c)

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

最后：

我感覺還是測試崗位相對機(jī)會多一點，對于我這種普通人，開發(fā)的話大家需要認(rèn)真考量自己的實力，希望大家也能在秋招之際找到一個好工作！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-772806.html

到了這里，關(guān)于軟件測試之單元測試自動化入門基礎(chǔ)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！