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使用PyHamcrest執(zhí)行健壯的單元測試

 使用此框架編寫斷言，提高開發(fā)測試的準(zhǔn)確性。

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在測試金字塔的底部是單元測試。單元測試每次只測試一個(gè)代碼單元，通常是一個(gè)函數(shù)或方法。

通常，設(shè)計(jì)單個(gè)單元測試是為了測試通過一個(gè)函數(shù)或特定分支的特定執(zhí)行流程，這使得將失敗的單元測試和導(dǎo)致失敗的 bug 對應(yīng)起來變得容易。

理想情況下，單元測試很少使用或不使用外部資源，從而隔離它們并使它們更快。

單元測試套件通過在開發(fā)過程的早期發(fā)現(xiàn)問題來幫助維護(hù)高質(zhì)量的產(chǎn)品。有效的單元測試可以在代碼離開開發(fā)人員機(jī)器之前捕獲 bug，或者至少可以在特定分支上的持續(xù)集成環(huán)境中捕獲 bug。這標(biāo)志著好的和壞的單元測試之間的區(qū)別：好的測試通過盡早捕獲 bug 并使測試更快來提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力。壞的測試降低了開發(fā)人員的工作效率。

當(dāng)測試附帶的特性時(shí)，生產(chǎn)率通常會降低。當(dāng)代碼更改時(shí)測試會失敗，即使它仍然是正確的。發(fā)生這種情況是因?yàn)檩敵龅牟煌谀撤N程度上是因?yàn)樗皇呛瘮?shù)契約function’s contract的一部分。

因此，一個(gè)好的單元測試可以幫助執(zhí)行函數(shù)所提交的契約。

如果單元測試中斷，那意味著該契約被違反了，應(yīng)該（通過更改文檔和測試）明確修改，或者（通過修復(fù)代碼并保持測試不變）來修復(fù)。

雖然將測試限制為只執(zhí)行公共契約是一項(xiàng)需要學(xué)習(xí)的復(fù)雜技能，但有一些工具可以提供幫助。

其中一個(gè)工具是 Hamcrest，這是一個(gè)用于編寫斷言的框架。最初是為基于 Java 的單元測試而發(fā)明的，但它現(xiàn)在支持多種語言，包括 Python。

Hamcrest 旨在使測試斷言更容易編寫和更精確。

 
 
 
    
  
  
  
  1. def add(a, b):
    2. 
  
  
  
  2.     return a + b
    3. 
  
  
  
  3. 
  
  
  
  4. from hamcrest import assert_that, equal_to
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6. def test_add():
    7. 
  
  
  
  7.     assert_that(add(2, 2), equal_to(4))  
    8.

這是一個(gè)用于簡單函數(shù)的斷言。如果我們想要斷言更復(fù)雜的函數(shù)怎么辦？

 
 
 
    
  
  
  
  1. def test_set_removal():
    2. 
  
  
  
  2.     my_set = {1, 2, 3, 4}
    3. 
  
  
  
  3.     my_set.remove(3)
    4. 
  
  
  
  4.     assert_that(my_set, contains_inanyorder([1, 2, 4]))
    5. 
  
  
  
  5.     assert_that(my_set, is_not(has_item(3)))
    6.

注意，我們可以簡單地?cái)嘌云浣Y(jié)果是任何順序的 1、2 和 4，因?yàn)榧喜槐ＷC順序。

我們也可以很容易用 is_not 來否定斷言。這有助于我們編寫精確的斷言，使我們能夠把自己限制在執(zhí)行函數(shù)的公共契約方面。

然而，有時(shí)候，內(nèi)置的功能都不是我們真正需要的。在這些情況下，Hamcrest 允許我們編寫自己的匹配器matchers。

想象一下以下功能：

 
 
 
    
  
  
  
  1. def scale_one(a, b):
    2. 
  
  
  
  2.     scale = random.randint(0, 5)
    3. 
  
  
  
  3.     pick = random.choice([a,b])
    4. 
  
  
  
  4.     return scale * pick
    5.

我們可以自信地?cái)嘌云浣Y(jié)果均勻地分配到至少一個(gè)輸入。

匹配器繼承自 hamcrest.core.base_matcher.BaseMatcher，重寫兩個(gè)方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. class DivisibleBy(hamcrest.core.base_matcher.BaseMatcher):
    2. 
  
  
  
  2.     def __init__(self, factor):
    3. 
  
  
  
  3.         self.factor = factor
    4. 
  
  
  
  4. 
  
  
  
  5.     def _matches(self, item):
    6. 
  
  
  
  6.         return (item % self.factor) == 0
    7. 
  
  
  
  7. 
  
  
  
  8.     def describe_to(self, description):
    9. 
  
  
  
  9.         description.append_text('number divisible by')
    10. 
  
  
  
  10.         description.append_text(repr(self.factor))
    11.

編寫高質(zhì)量的 describe_to 方法很重要，因?yàn)檫@是測試失敗時(shí)顯示的消息的一部分。

 
 
 
    
  
  
  
  1. def divisible_by(num):
    2. 
  
  
  
  2.     return DivisibleBy(num)
    3.

按照慣例，我們將匹配器包裝在一個(gè)函數(shù)中。有時(shí)這給了我們進(jìn)一步處理輸入的機(jī)會，但在這種情況下，我們不需要進(jìn)一步處理。

 
 
 
    
  
  
  
  1. def test_scale():
    2. 
  
  
  
  2.     result = scale_one(3, 7)
    3. 
  
  
  
  3.     assert_that(result,
    4. 
  
  
  
  4.                 any_of(divisible_by(3),
    5. 
  
  
  
  5.                 divisible_by(7)))
    6.

請注意，我們將 divisible_by 匹配器與內(nèi)置的 any_of 匹配器結(jié)合起來，以確保我們只測試函數(shù)提交的內(nèi)容。

在編輯這篇文章時(shí)，我聽到一個(gè)傳言，取 “Hamcrest” 這個(gè)名字是因?yàn)樗?“matches” 字母組成的字謎。嗯…

 
 
 
    
  
  
  
  1. >>> assert_that("matches", contains_inanyorder(*"hamcrest")
    2. 
  
  
  
  2. Traceback (most recent call last):
    3. 
  
  
  
  3.   File "", line 1, in 
    4. 
  
  
  
  4.   File "/home/moshez/src/devops-python/build/devops/lib/python3.6/site-packages/hamcrest/core/assert_that.py", line 43, in assert_that
    5. 
  
  
  
  5.     _assert_match(actual=arg1, matcher=arg2, reason=arg3)
    6. 
  
  
  
  6.   File "/home/moshez/src/devops-python/build/devops/lib/python3.6/site-packages/hamcrest/core/assert_that.py", line 57, in _assert_match
    7. 
  
  
  
  7.     raise AssertionError(description)
    8. 
  
  
  
  8. AssertionError:
    9. 
  
  
  
  9. Expected: a sequence over ['h', 'a', 'm', 'c', 'r', 'e', 's', 't'] in any order
    10. 
  
  
  
  10.       but: no item matches: 'r' in ['m', 'a', 't', 'c', 'h', 'e', 's']
    11.

經(jīng)過進(jìn)一步的研究，我找到了傳言的來源：它是 “matchers” 字母組成的字謎。

 
 
 
    
  
  
  
  1. >>> assert_that("matchers", contains_inanyorder(*"hamcrest"))
    2. 
  
  
  
  2. >>>
    3.

如果你還沒有為你的 Python 代碼編寫單元測試，那么現(xiàn)在是開始的好時(shí)機(jī)。如果你正在為你的 Python 代碼編寫單元測試，那么使用 Hamcrest 將允許你使你的斷言更加精確，既不會比你想要測試的多也不會少。這將在修改代碼時(shí)減少誤報(bào)，并減少修改工作代碼的測試所花費(fèi)的時(shí)間。


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