26. 什么是单元测试

在计算机编程中，单元测试（英语：Unit Testing）又称为模块测试, 是针对程序模块（软件设计的最小单位）来进行正确性检验的测试工作。程序单元是应用的最小可测试部件。在过程化编程中，一个单元就是单个程序、函数、过程等；对于面向对象编程，最小单元就是方法，包括基类（超类）、抽象类、或者派生类（子类）中的方法。

上面这段内容摘自维基百科。笔者在入职的时候，一直搞不明白什么是单元测试。即使搜了很多资料，也还是搞不明白。一直到接触代码的时候，才对单元测试有了一个大概的认识。当然以前也一直有一个误解，觉得单元测试是开发做的，跟测试同学扯不上关系，直到真正从事自动化工作时，才知道原来单元测试不管是开发还是测试同学都可以做。

可能到这里一些读者还是不明白什么是单元测试，我将用自己的理解来解释一下什么是单元测试。同时下面也会给出例子让大家更深入了解什么是单元测试。之前我们讲Python基础的时候，讲到如何定义一个函数。比如我们现在有一个加法函数，需要我们输入两个值，那么我们怎么保证我们写的函数是没有问题的呢？是不是要调用这个函数，然后传入两个值，查看返回值是否正确？其实这就是在做单元测试。当然我们没有用规范的做法去做单元测试，那么什么是规范的方法呢？下面我将会以代码形式举例进行介绍。还是用加法函数来进行举例。如下面代码所示：

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


print(add(1, 3))

我们已经定义一个add函数，现在调用add函数，传入1和3，然后把返回值进行打印，通过打印我们发现打印的结果为4，可以初步这个函数是没问题的，但是我们知道一组数据不能证明这个函数是没错的，所以我们需要多验证几次，这个时候我们又加入了一行测试代码，如下面代码所示：

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


print(add(1, 3))
print(add('a', 3))

运行之后我们发现我们的程序报错了，报错内容如下：

Traceback (most recent call last):
File "F:/blogApiTest/test2.py", line 6, in <module>
print(add('a', 3))
File "F:/blogApiTest/test2.py", line 2, in add
return a + b
TypeError: must be str, not int

原来字符串和数字不能相加！当然我们大家都知道在Python程序里字符串和整型不能相加，但是我们就是要传入字符串和整型进行相加，结果程序奔溃了。所以我们可以说这个add函数是有bug的，那么我们来修复一下上面代码，如下面代码所示：

def add(a, b):
    if (type(a) == int or type(a) == float) and (type(b) == int or type(b) == float):
        return a + b
    else:
        return "请输入数字"

print(add(1, 3))
print(add('a', 3))

通过测试后我们发现程序已经被我们修复，但是这里我们思考一下，我们在编写测试用例的时候都要写一个预期结果，但是代码中并没有写预期结果，预期结果在我们的脑海里，我们根据打印出来的实际结果跟我们脑海中预期结果进行比对，如果一致说明程序是没问题的，如果不一致，程序是有问题的。想想看，其实挺麻烦的，那么我们有没有办法在代码中写上预期结果和实际结果呢？答案是肯定的，有！使用assert断言！

加入assert断言

assert一般格式是assert condition ， 如果condition为false，那么raise一个AssertionError出来。比如我们断言1和2是否相等，可以写成 assert 1==2 。知道这个逻辑我们就可以给我们的add函数加上断言，如下代码所示：

def add(a, b):
    if type(a) == int and type(b) == int:
        return a + b
    else:
        return "请输入数字"


assert add(1, 2) == 3
assert add(1, 3) == 3

运行之后我们会发现程序报出异常，如下代码所示：

Traceback (most recent call last):
File "F:/blogApiTest/test2.py", line 9, in <module>
assert add(1, 3) == 3
AssertionError

通过上面异常我们发现，如果预期结果和实际结果不一致时，assert断言只抛出 AssertionError，这样我们很难搞清断言为什么失败，对于我们排查错误时也造成不必要的时间浪费。那么有没有别的方法可以很快知道为什么会断言失败呢？答案是有的，使用Python Unittest单元的测试框架。

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