软件工程第二次作业

(一)选择开发工具

本次作业我选择了python语言作为开发工具，以前虽然没有学习过，但是这两年可能该语言使用比较多，学校这学期的课程也多要求自学python并使用，所以也借着学习这学期课程的机会尝试选择了一下python，选择的开发工具是pycharm。软件截图如下：

(二)Python单元测试框架

unittest核心工作原理

 unittest中最核心的四个概念是：test case, test suite, test runner, test fixture。

一个TestCase的实例就是一个测试用例。什么是测试用例呢？就是一个完整的测试流程，包括测试前准备环境的搭建(setUp)，执行测试代码(run)，以及测试后环境的还原(tearDown)。元测试(unit test)的本质也就在这里，一个测试用例是一个完整的测试单元，通过运行这个测试单元，可以对某一个问题进行验证。

多个测试用例集合在一起，就是TestSuite，而且TestSuite也可以嵌套TestSuite。

TestLoader是用来加载TestCase到TestSuite中的，其中有几个loadTestsFrom__()方法，就是从各个地方寻找TestCase，创建它们的实例，然后add到TestSuite中，再返回一个TestSuite实例。

TextTestRunner是来执行测试用例的，其中的run(test)会执行TestSuite/TestCase中的run(result)方法。 测试的结果会保存到TextTestResult实例中，包括运行了多少测试用例，成功了多少，失败了多少等信息。

而对一个测试用例环境的搭建和销毁，是一个fixture。

基本测试实例

使用python3.7.3编写一个单元测试demo，我们先来准备一些待测方法：

mathfunc.py
def add(a, b):
   return a+b

def minus(a, b):
    return a-b

def multi(a, b):
    return a*b

def divide(a, b):
    return a/b

接下来我们为这些方法写一个测试:

test_mathfunc.py
import unittest
from mathfunc import *

class TestMathFunc(unittest.TestCase):
    """Test mathfuc.py"""

    def test_add(self):
        """Test method add(a, b)"""
        self.assertEqual(3, add(1, 2))
        self.assertNotEqual(3, add(2, 2))

    def test_minus(self):
        """Test method minus(a, b)"""
        self.assertEqual(1, minus(3, 2))

    def test_multi(self):
        """Test method multi(a, b)"""
        self.assertEqual(6, multi(2, 3))

    def test_divide(self):
        """Test method divide(a, b)"""
        self.assertEqual(2, divide(6, 3))
        self.assertEqual(2.5, divide(5, 2))

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

执行结果截图如下：

能够看到一共运行了4个测试，运行均成功。
这就是一个简单的测试，有几点需要说明的：
在第一行给出了每一个用例执行的结果的标识，成功是 .，失败是 F，出错是 E，跳过是 S。从上面也可以看出，测试的执行跟方法的顺序没有关系，test_divide写在了第4个，但是却是第2个执行的。

每个测试方法均以 test 开头，否则是不被unittest识别的。

在unittest.main()中加 verbosity 参数可以控制输出的错误报告的详细程度，默认是 1，如果设为 0，则不输出每一用例的执行结果；如果设为 2，则输出详细的执行结果。
结果如下截图：

组织TestSuite

上面的代码示例了如何编写一个简单的测试，但有两个问题，我们怎么控制用例执行的顺序呢？（这里的示例中的几个测试方法并没有一定关系，但之后你写的用例可能会有先后关系，需要先执行方法A，再执行方法B），我们就要用到TestSuite了。我们添加到TestSuite中的case是会按照添加的顺序执行的。

问题二是我们现在只有一个测试文件，我们直接执行该文件即可，但如果有多个测试文件，怎么进行组织，总不能一个个文件执行吧，答案也在TestSuite中。

下面来举个例子：

在文件夹中我们再新建一个文件，test_suite.py：

 -*- coding: utf-8 -*-
import unittest
from test_mathfunc import TestMathFunc

if __name__ == '__main__':
    suite = unittest.TestSuite()

    tests = [TestMathFunc("test_add"), TestMathFunc("test_minus"), TestMathFunc("test_divide")]
    suite.addTests(tests)

    runner = unittest.TextTestRunner(verbosity=2)
    runner.run(suite)

执行结果如下：

注意，用TestLoader的方法是无法对case进行排序的，同时，suite中也可以套suite。

将结果输出到文件中

用例组织好了，但结果只能输出到控制台，这样没有办法查看之前的执行记录，我们想将结果输出到文件。

修改test_suite.py：

 -*- coding: utf-8 -*-

import unittest
from test_mathfunc import TestMathFunc

if __name__ == '__main__':
    suite = unittest.TestSuite()
    suite.addTests(unittest.TestLoader().loadTestsFromTestCase(TestMathFunc))

    with open('UnittestTextReport.txt', 'a') as f:
        runner = unittest.TextTestRunner(stream=f, verbosity=2)
        runner.run(suite)

执行此文件，可以看到，在同目录下生成了UnittestTextReport.txt，所有的执行报告均输出到了此文件中，这下我们便有了txt格式的测试报告了。
结果如下图：

总结

unittest是python自带的单元测试框架，我们可以用其来作为我们自动化测试框架的用例组织执行框架。
unittest的流程：写好TestCase，然后由TestLoader加载TestCase到TestSuite，然后由TextTestRunner来运行TestSuite，运行的结果保存在TextTestResult中，我们通过命令行或者unittest.main()执行时，main会调用TextTestRunner中的run来执行，或者我们可以直接通过TextTestRunner来执行用例。
一个class继承unittest.TestCase即是一个TestCase，其中以 test 开头的方法在load时被加载为一个真正的TestCase。
verbosity参数可以控制执行结果的输出，0 是简单报告、1 是一般报告、2 是详细报告。
另外可以用 setUp()、tearDown()、setUpClass()以及 tearDownClass()可以在用例执行前布置环境，以及在用例执行后清理环境，也可以通过skip，skipIf，skipUnless装饰器跳过某个case，或者用TestCase.skipTest方法。