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python 如何用 Hypothesis 來自動化單元測試

Hypothesis 是一個(gè) Python 庫，用于讓單元測試編寫起來更簡單，運(yùn)行時(shí)功能更強(qiáng)大，可以在代碼中查找您不會想到的極端情況。它穩(wěn)定，強(qiáng)大且易于添加到任何現(xiàn)有測試框架中。它的工作原理是讓您編寫斷言每種情況都應(yīng)該正確的測試，而不僅僅是您偶然想到的那些。

Hypothesis 的基礎(chǔ)知識

典型的單元測試需要自己寫一些測試用例，然后編寫測試函數(shù)，通過一段代碼運(yùn)行它，然后根據(jù)預(yù)期結(jié)果檢查結(jié)果。

Hypothesis 有所不同。它是基于屬性進(jìn)行單元測試。它通過生成與您的規(guī)范匹配的任意數(shù)據(jù)并檢查在這種情況下程序是否仍然有效。如果找到了一個(gè)失敗的用例，它將采用該示例并將其測試用例范圍縮減縮減為一定尺寸，然后對其進(jìn)行簡化，直到找到一個(gè)仍會導(dǎo)致問題的小得多的示例。然后將其保存，后續(xù)單元測試時(shí)仍會使用這些用例。

現(xiàn)在就讓我們看看怎么用吧。

Hypothesis 快速入門

1、安裝

可以通過 pip 安裝，也可以通過源代碼安裝[2]，也可以安裝一些擴(kuò)展[3]，如下：

pip install hypothesis
pip install hypothesis[pandas,django]

2、使用

先寫一段代碼，保存在 mycode.py 中，功能是對字符串進(jìn)行特定的編碼和解碼，內(nèi)容如下：

def encode(input_string):
 count = 1
 prev = ""
 lst = []
 for character in input_string:
  if character != prev:
   if prev:
    entry = (prev, count)
    lst.append(entry)
   count = 1
   prev = character
  else:
   count += 1
 entry = (character, count)
 lst.append(entry)
 return lst


def decode(lst):
 q = ""
 for character, count in lst:
  q += character * count
 return q

對這段代碼進(jìn)行單元測試，往往需要寫很多測試用例，現(xiàn)在我們使用 hypothesis 來自動為我們測試，編寫 test_mycode.py （文件名隨意），內(nèi)容如下：

from hypothesis import given
from mycode import decode,encode
from hypothesis.strategies import text
import unittest


class TestEncoding(unittest.TestCase):
 @given(text())
 def test_decode_inverts_encode(self, s):
  self.assertEqual(decode(encode(s)), s)


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

可以看出，這里并沒有出現(xiàn)具體的測試用例，而是使用來 text 的策略，相當(dāng)于 hypothesis 自動窮舉來可能的情況，也可以看出它很容易可其他測試框架集成，這里是 unittest?，F(xiàn)在來運(yùn)行一下看看效果：

(py38env) ➜ tmp python test_mycode.py
Falsifying example: test_decode_inverts_encode(
 self=__main__.TestEncoding testMethod=test_decode_inverts_encode>, s='',
)
E
======================================================================
ERROR: test_decode_inverts_encode (__main__.TestEncoding)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
 File "test_mycode.py", line 9, in test_decode_inverts_encode
 def test_decode_inverts_encode(self, s):
 File "/Users/aaron/py38env/lib/python3.8/site-packages/hypothesis/core.py", line 1162, in wrapped_test
 raise the_error_hypothesis_found
 File "test_mycode.py", line 10, in test_decode_inverts_encode
 self.assertEqual(decode(encode(s)), s)
 File "/Users/aaron/tmp/mycode.py", line 14, in encode
 entry = (character, count)
UnboundLocalError: local variable 'character' referenced before assignment

----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.048s

FAILED (errors=1)

這里測試出當(dāng)字符串為 '' 的時(shí)候會拋出 UnboundLocalError 的異?！，F(xiàn)在我們來修復(fù)這個(gè) bug，然后把所有的測試用例 s 給打印出來，看看它用了哪些測試用例。

encode 函數(shù)加入以下代碼：

if not input_string:
 return []

test_mycode.py 文件打印出測試用例:

@given(text())
def test_decode_inverts_encode(self, s):
 print(f"{s=}")
 self.assertEqual(decode(encode(s)), s)

再次執(zhí)行：

(py38env) ➜ tmp python test_mycode.py
s=''
s='1'
s='0'
s='0'
s='0'
s='Ā'
s='\U000cf5e5'
s='0'
s=''
s='0'
s='0'
s='E'
s=")dù'\x18\U0003deb3¤jd"
s='\U0005bc37\x07\U000537a1ÝÀãiÎ\U000ce9e5\x0b'
s='\U0005bc37\U0005bc37\U000537a1ÝÀãiÎ\U000ce9e5\x0b'
s='\U0005bc37\U000537a1\U000537a1ÝÀãiÎ\U000ce9e5\x0b'
s='À\U000537a1\U000537a1ÝÀãiÎ\U000ce9e5\x0b'
s='\U000965e1\x12\x85\U000f500aÄÃc'
s='\n\U0004466c\x86Î\x07'
s='Ê\U00063f1e\x01G\x88'
s='ÚV\n'
s='VV\n'
s='\U0008debf湆è'
s='\U0008debf湆è'
s='\U0008debf湆'
s='\U0008debf\U0008debf'
s='\U0008debf\U0008debfó]½àq\x82#\U00015196\U0001c8beg'
s='\U0008debfgó]½àq\x82#\U00015196\U0001c8beg'
s='?'
s='Î'
s='Î\U00085b9e'
s="Î8'?\U00057c38Ù;\x07\U000a5ea8Ò»=\U00091d5b~8뺈"
s='\U000d6497Ý>'
s='\U000e0f01'
s='\U000e0f01Å0y¢KN®'
s='\U000e0f01Å0y¢KN®'
s='\U00050a06'
s='Å\U000b98b3か\U000ba80aá`Ã-Êu\x8c\x90³FÔ"'
s='\x8e\U0004612a\x83ç'
s='\x8e'
s='\x8e\x98\U000fb3e0\U0010d2b3\x10\x82\x94Ð渥'
s='¥W'
s='p\U000e5a2aE·`ì'
s='\U000b80f8\x12\U000c2d54'
s='.\U000703de'
s='6\U00010ffa\U000f7994\x8e'
s='116\U000f7994\x8e'
s='1?6\U000f7994\x8e'
s='4?6\U000f7994\x8e'
s='4\x8e6\U000f7994\x8e'
s='0'
s='\U0006a564´Ð\x93ü\x9ebi\x1cÑ'
s='\U000ceb6f'
s='\U000ceb6f\xa0\x08'
s='\U000ceb6f\xa0\x08'
s='\U000ceb6fꄃ\x08'
s='\U000ceb6fꄃ勻\U0007cc15\U000b2aaa×**'
s='\U000ceb6fꄃ勻'
s='勻ꄃ勻'
s='J\x14?ö'
s='q)'
s='q)'
s='q\U00060931'
s='q6'
s='\U000e3441'
s='\U000e3441\U00019958¯'
s='\x13'
s='\U000f34dbk'
s='KptÛà'
s='\nö\x93'
s='\n\n\x93'
s='\U00019c8dÑ³\U00056cbd\U000e3b2f\U00058d302'
s='\x90=R\x8bß\x03'
s='\x9a'
s='\U000147e7'
s='\U000147e7\x85\U0007a3ef'
s='\U000147e7\U00050a070Â>'
s='\U000a4089\x0eC+RÁ\x02\x97\x9cüÌïSS\U0006cbc5;ÿ~\x16\x019VÇ\U000a32fdQ÷\x15'
s='ÞÚ¾\x19©Z®'
s='ਸ਼æ'
s='\U000cd45a'
s='\U000cd45a\U000e15cbÑ\x08J\ueb3eúß\x07I\x91\x9a\x18\x16Ç\x80\x1a'
s='\x8f}º\x0eq\x0b'
s='\x0e}º\x0eq\x0b'
s="\U000e05a3¶º[fõ\x8bÜR'Í¼t\x97íW\x05\U000caea9\U0008fd74\U000e8f1c¹?dfÆ¾\x13"
s='\x10\U000e12e2ù\U0006f96erý\U00014baf\x00\x95\U000dbc92É\U00081613µ\U0003b865Z\U0008cc3c'
s='ú\U000b561f\x8fÎ'
s='\tàÖ÷'
s='à\x92©Ì\U000618fa\x92'
s='\U000aaf94\x94\x84\U000cda69\U0005291a\U000a63deþ¿O\x8a>\U000b458bÊ.\U00086f07\x1a'
s='\U0009754e?U_\xa0\x13PQ\x18º\x07\U0006c9c5.Á'
s='\U00102456'
s='³WᵎÕ'
s='\x14\x1c'
s='\x14'
s='\x14\U00105bcd"\x10Ô\x99\U000a5032R\U00056c44V÷>+\U000aaff2ñ®\U000d7570%ª!\U00032553´8x^«'
s='\x00\U000e2ac4¼ÄUrB'
s='\x00\U000e2ac4¼ÄUrB'
s='\x00\U000e2ac4¼ÄUrB'
s='ª\x1aU\x8aÇ\U000b2fb9\U0005a586'
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.180s

OK

從執(zhí)行結(jié)果可以看出，'' 首先被測試，其次 hypothesis 使用了大量的極端測試用例，減輕了手寫的負(fù)擔(dān)，大大提升了效率。

雖然 hypothesis 具有自動記憶功能，你仍然可以顯式的指定某個(gè)測試用例一直被測試，而且這是推薦的做法，比如我想在每次的測試中都測試 ''，可以這樣寫：

from hypothesis import given, example
from hypothesis.strategies import text


@given(text())
@example("")
def test_decode_inverts_encode(s):
 assert decode(encode(s)) == s

這一點(diǎn)非常有用，提升了測試代碼的可讀性，可以用來告訴開發(fā)人員或者未來的自己，輸入的字符串必須要考慮 '' 的情形。

此外，執(zhí)行單元測試，不一定要使用 unittest.main()，也可以這樣，是不是很方便：

if __name__ == "__main__":
 test_decode_inverts_encode()

3、其他策略參考

從哪里開始

以上僅僅是拋磚引玉，hypothesis 還有很多自動化的特性，不再一一列舉，最好的學(xué)習(xí)方法是邊做，邊嘗試。hypothesis 是一個(gè)開源項(xiàng)目，有著詳細(xì)的官方文檔[4]，GitHub 倉庫[5]這里都是你開啟自動化測試的好地方：

參考資料

[1]

庫: https://realpython.com/python-testing/

[2]

源代碼安裝: https://github.com/HypothesisWorks/hypothesis/blob/master/CONTRIBUTING.rst

[3]

擴(kuò)展: https://hypothesis.readthedocs.io/en/latest/extras.html

[4]

官方文檔: https://hypothesis.readthedocs.io/en/latest/quickstart.html#running-tests

[5]

GitHub 倉庫: https://github.com/HypothesisWorks/hypothesis/

以上就是python 如何用 Hypothesis 來自動化單元測試的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 用 Hypothesis 來自動化單元測試的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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