Unittest单元测试框架

一，前言

1，单元测试

软件测试通常按阶段划分为：单元测试，集成测试，系统测试。单元测试（unit testing）是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。 单元测试中单元的含义，单元就是人为规定的最小的被测功能模块，如C语言中单元指一个函数，Java里单元指一个类，图形化的软件中能够指一个窗口或一个菜单等。在实际项目中，单元测试每每由开发人员完成。

2，单元测试框架

• 单元测试其实就是构造数据使用一段代码去测试另外一段代码，理论上来讲，不使用单元测试框架也能进行单元测试。但若是用于单元测试的代码（即测试用例）增多，在没有测试框架的状况下会变得拥挤、不可管理，这个时候引入测试框架就变得尤其重要。

• 单元测试框架提供了一种统一的编程模型，能够将测试定义为一些简单的类，这些类中的方法能够调用但愿测试的应用程序代码。利用单元测试框架，能够很轻松地插入、设置和分解有关测试的功能，能够直观方便地管理测试用例。

• 主流的单元测试框架，如Java的Junit、TestNg，python的Unittest、Pyunit、Pytest，通用的自动化测试框架Robot Framework等。

3，单元测试框架做用

• 提供用例组织与执行

• 提供丰富的断言方法

• 提供丰富的日志与测试结果

二，Unittest 测试框架

1，Unittest 简介

Unittest是Python自带的单元测试框架，不只适用于单元测试，还可用于Web、Appium、接口自动化测试用例的开发与执行。该测试框架可组织执行测试用例，而且提供丰富的断言方法，判断测试用例是否经过，并最终生成测试结果。

Unittest官方文档：https://docs.python.org/3/library/unittest.html

2，Unittest 核心要素

• TestCase：即测试用例，Unittest提供testCase类来编写测试用例，一个TestCase的实例就是一个测试用例。一条测试用例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)，经过运行一条测试用例，能够对某一个问题进行验证。

• Fixture：即测试固件，用于测试用例环境的搭建和销毁。在测试步骤执行前须要为该测试用例准备环境（SetUp），如启动app或打开浏览器，测试步骤执行后须要恢复环境 （TearDown），如关闭app或浏览器，这时候就须要用到Fixture，使代码更简洁。

• TestSuite：即测试套件，把须要执行的测试用例集合在一块儿就是TestSuite。使用TestLoader来加载TestCase到TestSuite中。

• TextTestRunner：即测试执行器，用于执行测试用例。该模块中提供run方法执行TestSuite中的测试用例，并返回测试用例的执行结果，如运行的用例总数、用例经过数、用例失败数。

• report：即测试报告。unittest框架没有自带的用于生成测试报告的模块或接口，须要使用第三方的扩展模块HTMLTestRunner。

3，Unittest 断言

断言在自动化测试脚本中是很重要的内容，只有设置正确合适的断言才能获取正确的测试结果。Unittest框架提供了本身的断言方法，以下：

断言方法	判断内容
assertEqual(a, b)	判断 a == b
assertNotEqual(a, b)	判断 a != b
assertTrue(x)	判断 bool(x) is True
assertFalse(x)	判断 bool(x) is False
assertIs(a, b)	判断 a is b
assertIsNot(a, b)	判断 a is not b
assertIsNone(x)	判断 x is None
assertIsNotNone(x)	判断 x is not None
assertIn(a, b)	判断 a in b
assertNotIn(a, b)	判断 a not in b
assertIsInstance(a, b)	判断 isinstance(a, b)
assertNotIsInstance(a, b)	判断 not isinstance(a, b)

注意：

• 若是断言成功则该条测试用例经过，断言失败则该条测试用例执行失败，且会抛出AssertionError错误。

• 以上提供的断言方法中，都有一个msg参数，默认为None。若是msg参数有对应的值，则断言失败后该msg的值会做为失败信息返回，如 assertEqual(a, b, msg="a与b不相等！") 。

三，Unittest 框架使用方法

1，测试需求

测试对象：构造一个类Math，其中包含整数的加、减法运算。

calculator.py

class Math():
    def __init__(self, a, b):
        self.a = int(a)
        self.b = int(b)

    def sum(self):
        '''和'''
        return self.a + self.b

    def sub(self):
        '''差'''
        return self.a - self.b

测试需求：对Math类进行单元测试。接下来针对这个测试需求，使用unittest框架编写测试用例。

项目目录结构：后面的例子中，项目结构以下所示。

2，编写TestCase（测试用例）

在Unittest框架下建立测试用例，步骤以下：

• 1)，导入unittest模块。

• 2)，建立测试类。测试类的命名不作要求，但须要继承unittest.TestCase类。

• 3)，添加setUp()、tearDown()函数，即测试固件。固然还有setUpClass()、tearDownClass() 函数，区别后面会有介绍。

• 4)，定义测试方法，即测试用例。测试方法名称必须以test开头，不然测试时该方法将不会被执行。测试方法里须要添加断言。

• 5)，调试执行测试用例。执行当前模块的测试用例时，调用unittest.main()方法，该方法会搜索该模块下全部以test开头的测试用例方法，并执行。其余方法后面介绍。

针对测试需求，编写测试用例。目录结构以下：

test_sum.py

import unittest
from calculator import Math

class SumTest(unittest.TestCase):
    '''测试Math类中的sum函数'''
    def setUp(self):
        print("开始执行测试用例{}...".format(self))

    def test_sum01(self):
        m = Math(3, 4)
        self.assertEqual(m.sum(), 7)

    def test_sum02(self):
        m = Math(2, 8)
        self.assertEqual(m.sum(), 11)

    def tearDown(self):
        print("测试用例{}执行结束...".format(self))

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

运行结果：

.F
======================================================================
FAIL: test_sum02 (__main__.SumTest)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/xiaoqq/Desktop/test_project/demo/testSum.py", line 15, in test_sum02
    self.assertEqual(m.sum(), 11)
AssertionError: 10 != 11

----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.001s

FAILED (failures=1)
开始执行测试用例test_sum01 (__main__.SumTest)...
测试用例test_sum01 (__main__.SumTest)执行结束...
开始执行测试用例test_sum02 (__main__.SumTest)...
测试用例test_sum02 (__main__.SumTest)执行结束...

Process finished with exit code 0

结果显示：

• test_sum01经过，test_sum02失败。点"."表示经过，"F"表示失败。

• 测试类中每一个测试方法（即测试用例）执行前，都先执行setUp()方法，每一个测试方法执行完毕后都要执行tearDown()方法。

• 断言失败会返回一个AssertionError。

3，在测试用例中添加Fixture（测试夹具）

3.1，测试夹具Fixture的做用对象

在Unittest框架下的测试用例中，使用Fixture有两种方法，做用于两个范围：

• setUp()、tearDown()，做用于测试方法。即测试类下的每一个测试方法执行前先运行setUp()，每一个测试方法执行完毕后都要执行tearDown()方法，如testSum.py示例。

• setUpClass()、tearDownClass()，做用于测试类。即只在整个测试类执行开始时运行setUpClass()，测试类下全部测试方法执行完后运行tearDownClass()。

3.2，setUpClass()、tearDownClass() 举例

test_sum.py修改以下，运行

class SumTest(unittest.TestCase):
    '''测试Math类中的sum函数'''
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        print("开始执行测试用例{}...".format(cls))

    def test_sum01(self):
        m = Math(3, 4)
        self.assertEqual(m.sum(), 7)

    def test_sum02(self):
        m = Math(2, 8)
        self.assertEqual(m.sum(), 11)

    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        print("测试用例{}执行结束...".format(cls))

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

运行结果：

开始执行测试用例<class '__main__.SumTest'>...
测试用例<class '__main__.SumTest'>执行结束...
.F

结果显示，setUpClass()、tearDownClass() 都只运行了一次。注意，这里须要使用装饰器@classmethod

3.3，注意

• 在测试用例中，setUp() 或 setUpClass() 作初始化的工做，不是必须有这个函数。一样tearDown() 和 tearDownClass() 只作清理的工做，在测试类中不是必需要有。

• 须要测试的Math类，代码比较简单，没有真正须要用到测试夹具的地方，所以这只是个用法演示。

• 实际自动化过程当中，如Web端UI自动化，通常会将建立浏览器实例放在setUp() ，用例执行完后须要关闭浏览器，将关闭浏览器操做放在tearDown()方法里。示例以下：

import unittest
from selenium import webdriver

class BaiduTest(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        '''打开浏览器，进入百度页面'''
        self.driver = webdriver.Chrome()
        self.driver.maximize_window()
        self.driver.get('https://www.baidu.com')

    def test_01(self):
        print("操做步骤")

    def tearDown(self):
        '''关闭浏览器'''
        self.driver.quit()

4，将测试用例添加至TestSuite（测试套件）

在testSum.py模块中，使用了unittest.main()方法执行当前模块里的测试用例。除此以外，Unittest还能够经过测试套件构造测试用例集，再执行测试用例。构造TestSuite经常使用的方法以下：

4.1，方法一：加载测试用例

• 1)，先经过unittest.TestSuite() 建立测试套件实例对象。

• 2)，再经过addTest() 往测试套件里添加单个测试用例，或经过addTests([...]) 添加多个测试用例（列表中为用例方法名）。

• 3)，执行测试套件里的测试用例

run.py示例：

import unittest
# 导入测试用例模块
from testcase.test_sum import TestDemo

# 第一步：建立TestSuite实例
suite = unittest.TestSuite()

# 第二步：将测试用例添加至TestSuite
# 方式1，添加单条测试用例
suite.addTest(TestDemo('test_sum01'))   # addTest()里参数格式为：测试类('测试方法')
suite.addTest(TestDemo('test_sum02'))

# 方式2，添加多条测试用例
suite.addTests([TestDemo('test_sum01'), TestDemo('test_sum02')])

4.2，方法二：加载测试用例类

• 1)，先经过unittest.TestSuite() 建立测试套件实例对象。

• 2)，再经过unittest.TestLoader()建立加载对象，加载测试用例类

run.py示例：

import unittest
# 导入测试用例模块
from testcase.test_sum import TestDemo

# 建立TestSuite实例
suite = unittest.TestSuite()
# 建立一个加载对象
loader = unittest.TestLoader()
suite.addTest(loader.loadTestsFromTestCase(TestDemo))

4.3，方法三：加载指定路径里的测试用例

• 1)，经过unittest.defaultTestLoader.discover()将指定路径的测试用例加载至测试用例集。注意：这里不须要建立unittest.TestSuite对象

• 2)，以下代码所示，test_dir为指定路径。pattern=test_*.py 表示加载以test_开头的模块中的测试用例，指定运行某模块时pattern参数指定全名便可，如：pattern='test_sum.py'。路径跟pattern参数均可以自定义。

run.py示例

import unittest

test_dir = './testcase'
suite = unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir, pattern='test_*.py')

编写测试项目时，推荐使用方法三。固然还有其余方法，很少作介绍。

5，使用TextTestRunner执行测试用例

unittest框架执行测试用例以前，需先建立TextTestRunner实例，再调用该实例的run()方法。

# 建立TextTestRunner实例
runner = unittest.TextTestRunner()
# 使用run()方法运行测试套件（即运行测试套件中的全部用例）
runner.run(suite)

run.py修改为以下示例：

import unittest

test_dir = './testcase'
suite = unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir, pattern='test_*.py')

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

运行run.py，结果以下：

.F
======================================================================
FAIL: test_sum02 (test_sum.TestDemo)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\xiaoqq\Desktop\test_project\demo\test_sum.py", line 15, in test_sum02
    self.assertEqual(m.sum(), 11)
AssertionError: 10 != 11

----------------------------------------------------------------------
Ran 2 tests in 0.000s

FAILED (failures=1)
开始执行测试用例test_sum01 (test_sum.TestDemo)...
测试用例test_sum01 (test_sum.TestDemo)执行结束...
开始执行测试用例test_sum02 (test_sum.TestDemo)...
测试用例test_sum02 (test_sum.TestDemo)执行结束...

Process finished with exit code 0

四，输出测试报告

unittest框架执行测试用例完成后会在控制台输出如上的结果，但实际测试过程当中，咱们须要输出测试报告，这个时候咱们须要使用第三方模块。

1，HTMLTestRunner

HTMLTestRunner模块能够直接生成html格式的报告

• 下载地址：http://tungwaiyip.info/software/HTMLTestRunner.html

• 下载后须要修改:

  • 94行引入的名称要改，从 import StringIO修改为 import io
  • 539行 self.outputBuffer = StringIO.StringIO()修改为self.outputBuffer=io.StringIO()
  • 631行 print >>sys.stderr, '\nTime Elapsed: %s' % (self.stopTime-self.startTime)修改为print (sys.stderr, '\nTime Elapsed: %s' %(self.stopTime-self.startTime))
  • 642行，if not rmap.has_key(cls): 修改为 if not cls in rmap:
  • 766行的uo = o.decode('latin-1')，修改为 uo=o
  • 772行，把 ue = e.decode('latin-1') 直接改为 ue = e

• 存放路径：将修改完成的模块存放在Python路径下Lib目录里便可。

run.py示例代码以下：

# -*- coding:utf-8 -*-
# @author: 给你一页白纸

import time
import unittest
import HTMLTestRunner

# 获取当前时间并指定时间格式，用于测试报告命名
now = time.strftime("%Y-%m-%d_%H_%M_%S")
# 测试报告存储路径
report_dir = './report/'
# 建立报告文件，并以写的形式打开文件，用于写入报告内容
fp = open(report_dir + now + "_report.html", 'wb')
# 初始化一个HTMLTestRunner实例对象，用来生成报告
runner = HTMLTestRunner.HTMLTestRunner(stream=fp,
                                       title="App自动化测试报告",
                                       description="测试用例状况")

# 定义测试用例路径
test_dir='./testcase'
# 加载测试用例
suite = unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir, pattern='test_*.py')
# 执行测试用例
runner.run(suite)
fp.close()

运行run.py，会看到report中生成了html文件，即为测试报告

浏览器打开该文件，内容以下：

从报告内容中看出HTMLTestRunner.HTMLTestRunner()方法中参数所对应的内容，能够根据项目的实际须要指定参数内容。

2，美化版测试报告

在HTMLTestRunner基础上美化过的报告

• 下载地址： 连接：https://pan.baidu.com/s/1Wd_FXJBu3ATgmCQHkzbGag，提取码：f6uq

• 放置在Python安装路径的Lib文件夹里

run.py示例代码以下：

# -*- coding:utf-8 -*-
# @author: 给你一页白纸

import time
import unittest
import BSTestRunner

# 获取当前时间并指定时间格式，用于测试报告命名
now = time.strftime("%Y-%m-%d_%H_%M_%S")
# 测试报告存储路径
report_dir = './report/'
# 建立报告文件
fp = open(report_dir + now + "_report.html", 'wb')
# 初始化一个HTMLTestRunner实例对象，用来生成报告
runner = BSTestRunner.BSTestRunner(stream=fp,
                                       title="App自动化测试报告",
                                       description="测试用例状况")

# 定义测试用例路径
test_dir='./testcase'
# 加载测试用例
suite = unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir, pattern='test_*.py')
# 执行测试用例
runner.run(suite)
fp.close()

生成报告样式以下：

两种报告模板可根据本身喜爱任意选择。