Numpy 编写单元测试

测试驱动开发（TDD）是本世纪以来在软件开发领域出现的一项最重要的技术。TDD的一个非常引人注目的地方，是对单元测试的几近狂热的关注。

单元测试用来对一小段代码（通常是一个函数或方法）进行自动化的测试。Python提供了用于单元测试的PyUnit API。对于NumPy使用者，还可以利用numpy.testing模块提供的各种便捷函数（convenience function）。正如它的名字所示，numpy.testing模块就是专门用来做测试的。

具体步骤

让我们先编写一段代码，把它作为测试对象。

1. 编写阶乘函数。

编写如下的阶乘函数。

def factorial(n):
  if n == 0:
    return 1


  if n < 0:
    raise ValueError, "Don't be so negative"


  return numpy.arange(1, n+1).cumprod()

计算阶乘的代码和上一攻略相同，但增加了对边界条件的检查。

2. 编写单元测试。

下面将编写单元测试。也许你已经发现，本书没有多少和编写类有关的内容。对于大多数攻略而言，看似没有必要这样做。

让我们做个改变，编写一个类。该类将包含单元测试的内容。该类继承自unittest模块中的TestCase类，而unittest模块是Python标准库的一个组成部分。我们用下列参数对阶乘函数的调用过程进行测试。

• 正整数，所谓的愉快路径（happy path）
• 边界条件0
• 负整数，将引起错误

class FactorialTest(unittest.TestCase):
    def test_factorial(self):
      #对3的阶乘进行测试，应该能通过。
      self.assertEqual(6, factorial(3)[-1])
      numpy.testing.assert_equal(numpy.array([1, 2, 6]), factorial(3))

     def test_zero(self):
       #对0的阶乘进行测试，应该能通过。
       self.assertEqual(1, factorial(0))

     def test_negative(self):
       #对负整数的阶乘进行测试，应该不能通过。
       #阶乘函数会抛出一个ValueError类型的异常，
       #但我们期望得到一个IndexError类型的异常。
       self.assertRaises(IndexError, factorial(-10))

求阶乘并对其进行单元测试的完整代码如下。

import numpy
import unittest

def factorial(n):
    if n == 0:
      return 1

    if n < 0:
      raise ValueError, "Don't be so negative"

    return numpy.arange(1, n+1).cumprod()

class FactorialTest(unittest.TestCase):
    def test_factorial(self):
      #对3的阶乘进行测试，应该能通过。
      self.assertEqual(6, factorial(3)[-1])
      numpy.testing.assert_equal(numpy.array([1, 2, 6]), factorial(3))

    def test_zero(self):
      #对0的阶乘进行测试，应该能通过。
      self.assertEqual(1, factorial(0))

    def test_negative(self):
      #对负整数的阶乘进行测试，应该不能通过。
      # 阶乘函数会抛出一个ValueError类型的异常，
      # 但我们期望得到一个IndexError类型的异常。
      self.assertRaises(IndexError, factorial(-10))

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

从下面的运行结果可以看出，对负整数求阶乘的测试没有通过。

.E.
======================================================================
ERROR: test_negative (__main__.FactorialTest)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "unit_test.py", line 26, in test_negative
    self.assertRaises(IndexError, factorial(-10))
  File "unit_test.py", line 9, in factorial
    raise ValueError, "Don't be so negative"
ValueError: Don't be so negative

----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.001s

FAILED (errors=1)

攻略小结

我们介绍了怎样使用Python标准库中的unittest模块实现简单的单元测试。我们编写了一个测试类，该类继承自unittest模块中的TestCase类。如下的函数被用来做各种测试。

NumPy的testing包中包括了若干测试函数，我们应该了解其功能。