Python入门（二十七）测试（二）
1.测试类
前面我们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，因此证明我们的类能够正确工作大有裨益。如果针对类的测试通过了，我们就能确信对类所做的改进没有意外地破坏其原有的行为。
2.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，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。
表11-1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，以及返回的值在列表中或不在列表中。只能在继承unittest.TestCase的类中使用这些方法，随后来看看如何在测试类时使用其中之一。
3.一个要测试的类
类的测试与函数的测试相似，你所做的大部分工作是测试类中方法的行为。不过还是存在一些不同之处，下面编写一个要测试的类。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。"""
❶ def __init__(self, question):
"""存储一个问题，并为存储答案做准备。"""
self.question = question
self.responses = []
❷ def show_question(self):
"""显示调查问卷。"""
print(self.question)
❸ def store_response(self, new_response):
"""存储单份调查答卷。"""
self.responses.append(new_response)
❹ def show_results(self):
"""显示收集到的所有答卷。"""
print("Survey results:")
for response in self.responses:
print(f"- {response}")
这个类首先存储了一个调查问题（见❶），并创建了一个空列表，用于存储答案。这个类包含打印调查问题的方法（见❷），在答案列表中添加新答案的方法（见❸），以及将存储在列表中的答案都打印出来的方法（见❹）。要创建该类的实例，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，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类能够正确工作，编写一个使用它的程序：
from survey import AnonymousSurvey
# 定义一个问题，并创建一个调查。
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()
这个程序定义了一个问题（"What language did you first learnto speak? "），并使用该问题创建了一个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。在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，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，可能会不小心修改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。
4.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只提供一个答案，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()来核实它确实在答案列表中：
import unittest
from survey import AnonymousSurvey
❶ class TestAnonymousSurvey(unittest.TestCase):
"""针对AnonymousSurvey类的测试。"""
❷ def test_store_single_response(self):
"""测试单个答案会被妥善地存储。"""
question = "What language did you first learn to speak?"
❸ my_survey = AnonymousSurvey(question)
my_survey.store_response('English')
❹ self.assertIn('English', my_survey.responses)
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
首先导入模块unittest和要测试的类AnonymousSurvey。将测试用例命名为TestAnonymousSurvey，它也继承了unittest.TestCase（见❶）。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❷）。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❸处，使用问题"Whatlanguage did you first learn to speak?"创建一个名为my_survey的实例，然后使用方法store_response()存储单个答案English。接下来，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❹）。
当我们运行test_survey.py时，测试通过了：
.
----------------------------------------------------------------------
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。下面来核实当用户提供三个答案时，它们也将被妥善地存储。为此，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):
--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)
❶ responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin']
for response in responses:
my_survey.store_response(response)
❷ for response in responses:
self.assertIn(response, my_survey.responses)
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
我们将该方法命名为test_store_three_responses()，并像对test_store_single_response()所做的一样，在其中创建一个调查对象。定义一个包含三个不同答案的列表（见❶），再对其中每个答案调用store_response()。存储这些答案后，使用一个循环来确认每个答案都包含在my_survey.responses中（见❷）。
再次运行test_survey.py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其效率。
5.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类包含的方法setUp()让我们只需创建这些对象一次，就能在每个测试方法中使用。如果在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。
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?"
❶ self.my_survey = AnonymousSurvey(question)
❷ self.responses = ['English', 'Spanish', 'Mandarin']
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)
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
方法setUp()做了两件事情：创建一个调查对象（见❶），以及创建一个答案列表（见❷）。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了。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其属性，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。
