Как новичку начать писать юнит-тесты на Python

Давно хотел написать серию статей, касаемо тестирования с позиции разработчика. В этой "открывающей" статье пробежимся по основным моментам написания юнитов, которые больше всего будут полезны джунам, которые уже хотят писать код "по-взрослому", а значит - покрывать тестами. А в конце посмотрим, что думает про юнит-тестирование AI. Будет интересно, поехали!

Чтобы не писать свои велосипеды, мир Python предоставляет набор разнообразных фреймворков на выбор:

стандартный модуль unittest, поставляемый уже сразу с дистрибутивом Python. Содержит определенное количество нужных примитивов, Mock-объектов, patch-заглушек и тд. Особенно радует наличие асинхронных моков - AsyncMock.
Pytest, являющийся де-факто стандартом для тестирования (https://docs.pytest.org/) и имеющий кучу различных плагинов на разные случаи жизни.
mockito - шикарный spying framework, который вместе с плагином pytest-mockito позволяет не просто проверять кейсы, но и отслеживать состояние, в котором assert не сработал. https://pypi.org/project/mockito/

* Ниже код будем рассматривать на примере pytest.

Файл должен начинаться с префикса "test_", например test_calc_functions.py. Имя файла должно подсказывать, что мы внутри него тестируем. Также необходимо убедиться, что чувствительный production-код, личные данные не попали в ваш тест-код.3. Написание тест-функции.

Тест-функция также должна начинаться с префикса "test_" и следовать тому, что она тестирует. Она должна включать assert блоки, которые проверяют соответствует ли результат выполнения тестируемой функции ожидаемому результату (expected result).

В большинстве кейсов мы используем оператор assert, который проверяет истинность выражения. Истинность выражения может выражаться в логической операции сравнения, результатом выполнения функции и тд.

Пример

>>> eval('2+2') == 4 True >>> assert eval('2+2') == 4 >>> assert 2 == 2

При попытке явно вызвать assert на невалидном выражении - получим ошибку

>>> assert eval('2+2') != 4 Traceback (most recent call last): File "<input>", line 1, in <module> AssertionError

Кейс, когда результат соответствует нашим ожиданиям называется позитивным

Напишем пользовательскую функцию и позитивный тест-кейс (помним про префикс test_).

def add(x: int, y: int) -> int: return x + y def test_add(): assert add(2, 3) == 5

Используя фреймворк вы можете запускать свои тесты и проверять результаты на успех/ошибку. Конечно, можно запускать тесты и без фреймворка, на чистом python, используя assert. Но тогда многие возможности будут недоступны.

Если все тесты прошли успешно - фреймворк сообщит об этом зеленым выводом в консоль и сообщением. Если тесты упали - вывод будет красным. Необходимо поправить тест, либо исправить реализацию и повторить запуск снова.

Как новичку начать писать юнит-тесты на Python

Здесь я запускаюсь из-под виртуального окружения, вам же достаточно в консоли просто запустить

% pytest -s .

При проведении занятий, заметил такую вещь - новичкам сложно сформулировать тест-кейс, ведь тут нужно написать проверку на проверку. Ниже приведу личные советы, как поправить эту ситуацию.

Первое - понять, что ты тестируешь? Для того, чтобы писать не формальные тесты, а качественные и вдумчивые - необходимо понимать ту доменную область, в которой этот код будет работать. Возвращаясь к ф-и сложения add - необходимо ответить на вопросы:

как будет вызываться эта функция? сама или внутри другой?
что эта функция вообще делает? что она НЕ делает?
какие аргументы могут быть переданы? как должна вести себя при передачи аргументов другого типа? диапазон допустимых значений
какие исключения может вызывать: стандартные или пользовательские?

Второе - понять, как ты будешь это тестировать? Будет ли это набор ручных тестов, или отдельное семейство юнит-тестов на фреймворке? Какие зависимости нужны? Как будут выглядеть тестовые данные, в каком формате?

Особенно стоит продумать негативные кейсы. Здесь попытаемся вызвать функцию add с невалидным аргументом-строкой. Очевидно, что если вызвать ее в боевом коде, получим ошибку невалидного типа.

add('hello', 2) Traceback (most recent call last): File "<input>", line 1, in <module> File "/Users/vladworld/Documents/code/own/pycourse_by_vladworld_for_beg/articles/test_example.py", line 5, in add return x + y TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

Обернув код библиотечным контекстным менеджером, мы получим валидный негативный тест. В нем мы ожидаем возникновение исключения, поэтому он пройдет успешно.

# test_example.py import pytest def test_negative_case(): with pytest.raises(TypeError): add('hello', 2)