测试驱动开发与Python

　　最近在看一本书《Test-Driven Development with Python》，里面非常详细的介绍了如何一步一步通过测试驱动开发(TDD)的方式开发Web项目。刚好这本书中使用了我之前所了解的一些技术，Django、selenium、unittest等。所以，读下来受益匪浅。

　　我相信不少开发都写单元测试，不过，一般是先写功能代码，然后，再写单元测试用例，在编写单元测试用例的过程中，可能需要调整功能代码，从而使单元测试用例通过。但是TDD就特别要求先写测试用例，后写实现代码。这一开始确实有些难。

　　这里就选择一个简单的例子向各位介绍一下TDD的流程（套路）。

编写功能测试用例：                                                

　　首先，编写功能测试用例，functional_tests.py

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Firefox()
browser.get("http://127.0.0.1:8000")

assert "Django" in browser.title

　　你没看错，这就是由Selenium编写的功能测试代码。打开Firefox浏览器，并访问http://127.0.0.1:8000，通过assert 判断浏览器标题是否包含“Django”。

　　然后，运行该测试用例。

D:\pydj>python functional_tests.py
Traceback (most recent call last):
  File "functional_tests.py", line 6, in <module>
    assert "Django" in browser.title
AssertionError

　　测试用例失败了，这是必然的，因为我们还没有创建被测试的项目。但，这同样也是我们想要的结果。TDD的套路就是通过编写功能代码，使测试用例通过。

创建项目：                                                           

　　接下来创建Django项目：

　　D:\pydj>django-admin startproject superlists

　　当前项目结构如下：

├─ functional_tests.py
└─ superlists
　　├─ manage.py
　　└─ superlists
　　　　├─ __init__.py
　　　　├─ settings.py
　　　　├─ urls.py
　　　　└─ wsgi.py

　　进入项目目录，启动项目：

D:\pydj> cd superlists
D:\pydj\superlists>python manage.py runserver
Performing system checks...

System check identified no issues (0 silenced).

You have unapplied migrations; your app may not work properly until they are applied.
Run 'python manage.py migrate' to apply them.
June 13, 2016 - 23:23:29
Django version 1.9.7, using settings 'superlists.settings'
Starting development server at http://127.0.0.1:8000/
Quit the server with CTRL-BREAK.

　　再次运行功能测试用例，functional_tests.py

接下来继续编写功能测试用例。functional_tests.py

#coding=utf-8
from selenium import webdriver
import unittest

class NewVisitorTest(unittest.TestCase):

    def setUp(self):
        self.browser = webdriver.Firefox()
        self.browser.implicitly_wait(3)

    def tearDown(self):
        self.browser.close()

    def test_case_start_a_list_and_retrieve_it_later(self):
        # 小明听说有一个很酷的在线代办事项应用
        # 她去看了这个应用首页
        self.browser.get("http://127.0.0.1:8000")

        # 它注意到网页的标题和头部包含“To-Do”这个词语。
        self.assertIn("To-Do", self.browser.title)

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

这里用到了unittest 单元测试框架。如果，你不懂Python的单元测试，建议读者去学习unittest。

执行测试用例：

C:\Python35\python.exe D:/pydj/functional_tests.py
F
======================================================================
FAIL: test_case_start_a_list_and_retrieve_it_later (__main__.NewVisitorTest)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "D:/pydj/functional_tests.py", line 21, in test_case_start_a_list_and_retrieve_it_later
    self.assertIn("To-Do", self.browser.title)
AssertionError: 'To-Do' not found in 'Welcome to Django'

----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 3.491s

FAILED (failures=1)

测试用例又在预料之内的失败了！先不要着急解决这个问题，把项目创建完成。

D:\pydj\superlists>python3 manage.py startapp lists

将functional_tests.py放到superlists项目目录下。

单元测试与功能测试的区别：

　　正如给事物所贴的众多标签一样，单元测试和功能测试之间的界线有时不那么清晰。不过，二者之间有个基本区别：功能测试站在用户的角度从外部测试应用，单元测试则站在程序员的角度从内部测试应用。

我遵从的 TDD 方法同时使用这两种类型测试应用。采用的工作流程大致如下。

　　(1) 先写功能测试，从用户的角度描述应用的新功能。

　　(2) 功能测试失败后，想办法编写代码让它通过（或者说至少让当前失败的测试通过）。此时，使用一个或多个单元测试定义希望代码实现的效果，保证为应用中的每一行代码

　　(3) 单元测试失败后，编写最少量的应用代码，刚好让单元测试通过。有时，要在第 2 步和第 3 步之间多次往复，直到我们觉得功能测试有一点进展为止。

　　(4) 然后，再次运行功能测试，看能否通过，或者有没有进展。这一步可能促使我们编写一些新的单元测试和代码等。

　　由此可以看出，这整个过程中，功能测试站在高层驱动开发，而单元测试则从低层驱动我们做些什么。

打开/lists/tests.py文件，编写单元测试。

from django.test import TestCase

# Create your tests here.
class SmokeTest(TestCase):

    def test_bad_moths(self):
        self.assertEqual(1 + 1,2)

　　运行单元测试：

D:\pydj\superlists>python3 manage.py test
Creating test database for alias 'default'...
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.001s

OK
Destroying test database for alias 'default'...

　　OK,说明单元测试没问题。接下来就要编写真正的单元测试了（/lists/tests.py）。

from django.core.urlresolvers import resolve
from django.test import TestCase
from django.http import HttpRequest

from lists.views import home_page

class HomePageTest(TestCase):

    def test_root_url_resolves_to_home_page_view(self):
        found = resolve('/')
        self.assertEqual(found.func, home_page)

    def test_home_page_returns_correct_html(self):
        request = HttpRequest()
        response = home_page(request)
        self.assertTrue(response.content.startswith(b'<html>'))
        self.assertIn(b'<title>To-Do lists</title>', response.content)
        self.assertTrue(response.content.endswith(b'</html>'))

　　第一个用例（test_root_url_resolves_to_home_page_view）：

　　 resolve 是 Django 内部使用的函数，用于解析 URL，并将其映射到相应的视图函数上。检查解析网站根路径“ /” 时，是否能找到名为 home_page 的函数。

　　第二个用例（test_home_page_returns_correct_html）：

　　创建了一个 HttpRequest 对象，用户在浏览器中请求网页时， Django 看到的就是HttpRequest 对象。把这个 HttpRequest 对象传给 home_page 视图，得到响应。听说响应对象是 HttpResponse类的实例时，你应该不会觉得奇怪。接下来我们断定响应的 .content 属性（即发送给用户的 HTML）中有特定的内容。

　　assertTrue()希望响应以 <html> 标签开头，并在结尾处关闭该标签。注意， response.content 是原始字节，不是 Python 字符串，因此对比时要使用 b'' 句法。b是BYTE字符串

　　assertIn()希望响应中有一个 <title> 标签，其内容包含单词“ To-Do”——因为在功能测试中做了这项测试。

　　在书中，这里的单元测试也不是一次写成的，这里省略中间过程，一次写成一个相对健全的单元测试。

　　根据单元测试编写视图文件lists/views.py

from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse

# Create your views here.
def home_page(request):
     return HttpResponse('<html><title>To-Do lists</title></html>')

　　运行单元测试使其通过：

D:pydj\superlists>python3 manage.py test
Creating test database for alias 'default'...
..
----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.002s

OK
Destroying test database for alias 'default'...

　　最后不要忘了，配置superlists/urls.py文件。

urlpatterns = [
    #url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^$', views.home_page),
]

　　最后的最后，启动服务：

　　D:\pydj\superlists>python manage.py runserver

　　运行功能测试用例使其通过：

C:\Users\fnngj\Desktop\superlists>python3 functional_tests.py
F
======================================================================
FAIL: test_can_start_a_list_and_retrieve_it_later (__main__.NewVisitorTest)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "functional_tests.py", line 21, in test_can_start_a_list_and_retrieve_it_later
    self.fail('Finish the test!')
AssertionError: Finish the test!

----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 7.070s

FAILED (failures=1)

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　　书的内容极其连贯，整本书学下来，相当于自己动手通过TDD的方式开发了一个项目。我这里有所删减。

　　感兴趣的可以买这本书的中文版来学习。《Python web开发：测试驱动方法》 这中文名翻译的。。。