python 如何用 Hypothesis 來(lái)自動(dòng)化單元測(cè)試

更新時(shí)間：2021年03月22日 15:16:42 作者：somenzz

這篇文章主要介紹了python 如何用 Hypothesis 來(lái)自動(dòng)化單元測(cè)試，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用python，感興趣的朋友可以了解下

因此，高質(zhì)量的代碼離不開(kāi)單元測(cè)試，如果現(xiàn)在還沒(méi)有寫過(guò)單元測(cè)試，建議先去學(xué)習(xí)以下常用的單元測(cè)試庫(kù)[1]，只要實(shí)踐過(guò)，才能感受到本文開(kāi)頭提到的那些痛點(diǎn)。

Hypothesis 是一個(gè) Python 庫(kù)，用于讓單元測(cè)試編寫起來(lái)更簡(jiǎn)單，運(yùn)行時(shí)功能更強(qiáng)大，可以在代碼中查找您不會(huì)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(cè)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(cè)試，而不僅僅是您偶然想到的那些。

Hypothesis 的基礎(chǔ)知識(shí)

典型的單元測(cè)試需要自己寫一些測(cè)試用例，然后編寫測(cè)試函數(shù)，通過(guò)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(cè)試。它通過(guò)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(cè)試用例范圍縮減縮減為一定尺寸，然后對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，直到找到一個(gè)仍會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的小得多的示例。然后將其保存，后續(xù)單元測(cè)試時(shí)仍會(huì)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(guò) pip 安裝，也可以通過(guò)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(duì)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(duì)這段代碼進(jìn)行單元測(cè)試，往往需要寫很多測(cè)試用例，現(xiàn)在我們使用 hypothesis 來(lái)自動(dòng)為我們測(cè)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(méi)有出現(xiàn)具體的測(cè)試用例，而是使用來(lái) text 的策略，相當(dāng)于 hypothesis 自動(dòng)窮舉來(lái)可能的情況，也可以看出它很容易可其他測(cè)試框架集成，這里是 unittest?，F(xiàn)在來(lái)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(cè)試出當(dāng)字符串為 '' 的時(shí)候會(huì)拋出 UnboundLocalError 的異?！，F(xiàn)在我們來(lái)修復(fù)這個(gè) bug，然后把所有的測(cè)試用例 s 給打印出來(lái)，看看它用了哪些測(cè)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(cè)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\U000537a1Yà?i?\U000ce9e5\x0b'
s='\U0005bc37\U0005bc37\U000537a1Yà?i?\U000ce9e5\x0b'
s='\U0005bc37\U000537a1\U000537a1Yà?i?\U000ce9e5\x0b'
s='à\U000537a1\U000537a1Yà?i?\U000ce9e5\x0b'
s='\U000965e1\x12\x85&\U000f500a??c'
s='\n\U0004466c\x86?\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]?àq\x82#\U00015196\U0001c8beg'
s='\U0008debfgó]?àq\x82#\U00015196\U0001c8beg'
s='?'
s='?'
s='?\U00085b9e'
s="?8'?\U00057c38ù;\x07\U000a5ea8ò?=\U00091d5b~8?"
s='\U000d6497Y>'
s='\U000e0f01'
s='\U000e0f01?0y￠KN?'
s='\U000e0f01?0y￠KN?'
s='\U00050a06'
s='?\U000b98b3か\U000ba80aá`?-êu\x8c\x903F?"'
s='\x8e\U0004612a\x83?'
s='\x8e'
s='\x8e\x98\U000fb3e0\U0010d2b3\x10\x82\x94D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′D\x93ü\x9eb&i\x1c?'
s='\U000ceb6f'
s='\U000ceb6f\xa0\x08'
s='\U000ceb6f\xa0\x08'
s='\U000ceb6f?\x08'
s='\U000ceb6f?勻\U0007cc15\U000b2aaa×**'
s='\U000ceb6f?勻'
s='勻?勻'
s='J\x14??'
s='q)'
s='q)'
s='q\U00060931'
s='q6'
s='\U000e3441'
s='\U000e3441\U00019958ˉ'
s='\x13'
s='\U000f34dbk'
s='Kp&t?à'
s='\n?\x93'
s='\n\n\x93'
s='\U00019c8d?3\U00056cbd\U000e3b2f\U00058d302'
s='\x90=R\x8b?\x03'
s='\x9a'
s='\U000147e7'
s='\U000147e7\x85\U0007a3ef'
s='\U000147e7\U00050a070?>'
s='\U000a4089\x0eC+Rá\x02\x97\x9cüì?SS\U0006cbc5;?~\x16\x019V?\U000a32fdQ÷\x15'
s='Tú?\x19?Z?'
s='??'
s='\U000cd45a'
s='\U000cd45a\U000e15cb?\x08J\ueb3eú?\x07I\x91\x9a\x18\x16?\x80\x1a'
s='\x8f}o\x0eq\x0b'
s='\x0e}o\x0eq\x0b'
s="\U000e05a3&?o[f?\x8büR'í?t\x97íW\x05\U000caea9\U0008fd74\U000e8f1c1?df??\x13"
s='\x10\U000e12e2ù\U0006f96ery\U00014baf\x00\x95\U000dbc92é\U00081613μ\U0003b865Z\U0008cc3c'
s='ú\U000b561f\x8f?'
s='\tà?÷'
s='à\x92?ì\U000618fa\x92'
s='\U000aaf94\x94\x84\U000cda69\U0005291a\U000a63det?O\x8a>\U000b458bê.\U00086f07\x1a'
s='\U0009754e?U_\xa0\x13PQ\x18o\x07\U0006c9c5.á'
s='\U00102456'
s='3W??'
s='\x14\x1c'
s='\x14'
s='\x14\U00105bcd"\x10?\x99\U000a5032R\U00056c44V&÷>+\U000aaff2??\U000d7570%a!\U00032553′8x^?'
s='\x00\U000e2ac4??UrB'
s='\x00\U000e2ac4??UrB'
s='\x00\U000e2ac4??UrB'
s='a\x1aU\x8a?\U000b2fb9\U0005a586'
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.180s

OK

從執(zhí)行結(jié)果可以看出，'' 首先被測(cè)試，其次 hypothesis 使用了大量的極端測(cè)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(dòng)記憶功能，你仍然可以顯式的指定某個(gè)測(cè)試用例一直被測(cè)試，而且這是推薦的做法，比如我想在每次的測(cè)試中都測(cè)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(cè)試代碼的可讀性，可以用來(lái)告訴開(kāi)發(fā)人員或者未來(lái)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(cè)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(kāi)始

以上僅僅是拋磚引玉，hypothesis 還有很多自動(dòng)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(kāi)源項(xiàng)目，有著詳細(xì)的官方文檔[4]，GitHub 倉(cāng)庫(kù)[5]這里都是你開(kāi)啟自動(dòng)化測(cè)試的好地方：

參考資料

[1]

庫(kù): 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(cāng)庫(kù): https://github.com/HypothesisWorks/hypothesis/

以上就是python 如何用 Hypothesis 來(lái)自動(dòng)化單元測(cè)試的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 用 Hypothesis 來(lái)自動(dòng)化單元測(cè)試的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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