常用语言单元测试框架入门

本文主要介绍Python，java，go,C++,OC常用单元测试框架。用于了解各种语言单测。

一 python单元测试Pytest

1. Pytest主要功能

pytest是python的一种单元测试框架，同自带的Unittest测试框架类似，相比于Unittest框架使用起来更简洁，效率更高。

1. 非常容易上手，入门简单，文档丰富，文档中有很多实例可以参考。
2. 能够支持简单的单元测试和复杂的功能测试。
3. 支持参数化。
4. 能够执行全部测试用例，也可以挑选部分测试用例执行，并能重复执行失败的用例。
5. 支持并发执行，还能运行由nose, unittest编写的测试用例。
6. 方便、简单的断言方式。
7. 能够生成标准的Junit XML格式的测试结果。
8. 具有很多第三方插件，并且可以自定义扩展。
9. 方便的和持续集成工具集成。

2. 安装

$ pip install -U pytest

pycharm运行pytest，需要修改该工程设置默认的运行器

3. Demo

import pytest

class Testcase001:
    def setup(self):
        print("setup: 每个用例开始前执行")

    def teardown(self):
        print("teardown: 每个用例结束后执行")

    def test_001(self):
        x = "hello"
        assert "h" in x
    def test_002(self):
        a=10
        assert a < 20

if __name__ == "__main__":
    pytest.main(["-q", "test_d.py"])

3.1 测试用例setup和teardown

• 模块级（setup_module/teardown_module）开始于模块始末，全局的
• 函数级（setup_function/teardown_function）只对函数用例生效（不在类中）
• 类级（setup_class/teardown_class）只在类中前后运行一次(在类中)
• 方法级（setup_method/teardown_method）开始于方法始末（在类中）
• 类里面的（setup/teardown）运行在调用方法的前后

3.2 自定义测试用例的预置条件

firture相对于setup和teardown来说应该有以下几点优势

• 命名方式灵活，不局限于setup和teardown这几个命名
• conftest.py 配置里可以实现数据共享，不需要import就能自动找到一些配置
• scope=“module” 可以实现多个.py跨文件共享前置, 每一个.py文件调用一次
• scope=“session” 以实现多个.py跨文件使用一个session来完成多个用例

调用fixture三种方法

• 1.函数或类里面方法直接传fixture的函数参数名称
• 2.使用装饰器@pytest.mark.usefixtures()修饰
• 3.autouse=True自动使用

#conftest.py
import pytest
@pytest.fixture()
def login():
    print("输入账号，密码先登录")

#conftest配置参数
def pytest_addoption(parser):
    parser.addoption(
        "--cmdopt", action="store", default="type1", help="my option: type1 or type2"
    )

@pytest.fixture
def cmdopt(request):
    return request.config.getoption("--cmdopt")

class Testcase001:
    def test_001(self, login):
        x = "hello"
        assert "h" in x

3.3 测试用例参数化,可以实现测试用例参数化
3.4 命令行传参，需要在conftest.py添加命令行选项
3.5 assert断言
3.6 pytest.mark.skip可以标记无法在某些平台上运行的测试功能，或者您希望失败的测试功能
3.7 函数传参和fixture传参数request，如登录函数(使用不同账号)

二 java单元测试JUnit4

1. JUnit4主要功能

1.主流Java单元测试框架，注解支持
2.测试分为三级：test，test case，test suite
3.丰富的断言机制，判断测试通过/失败
4.支持不同级别的公共数据准备(Fixture)

2. 插件安装

第一步：在你需要添加Junit的工程下，右键工程
第二步：点击configure Build Path…
第三步：点击Add Library：JUnit4，JUnitGenerator V2.0
JUnitGenerator V2.0： 修改Output Path为：${SOURCEPATH}/../../test/java/${PACKAGE}/${FILENAME}，
Default Template选择JUnit 4。

3. dome

//被测试函数
public class Demo {
    public int add(int a ,int b){
        return a + b ;
    }
}

import org.junit.After;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;

public class DemoTest {
    static Demo d;
    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        System.out.println("静态方法");
        d = new Demo();
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        System.out.println("执行完了");
    }

    @Test
    public void add () {
        Assert.assertEquals(10, d.add(4, 6)) ;
        System.out.println("测试中");
    }
    //异常测试
    @Test(expected = ArithmeticException.class)
    public void divisionWithException() {
        int i = 1/0;
    }
    //忽略测试
    @Ignore("Not Ready to Run")
    @Test
    public void divisionWithException1() {
        System.out.println("Method is not ready yet");
    }
    //时间限制
    @Test(timeout = 1000)
    public void infinity() {
        while (true);
    }
}

import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Suite.SuiteClasses;
import org.junit.runners.Suite;


@RunWith(Suite.class) //声明套件运行器
@SuiteClasses({DemoTest.class}) //将需要一起测试的类放进来
public class SuiteTest {
    /* 
     * 测试套件就是组织测试类一起运行的 
     * 写一个作为测试套件的入口类，这个类里不需要包含其他的方法 
     * 1.更改测试运行器Suite.class 
     * 2.将要测试的类作为数组传入到Suite.SuiteClasses（{}） 
     */
}

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.junit.runners.Parameterized;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
//“@RunWith”和“@Parameter”用于提供单元测试的参数值，@Parameters必须返回List []，参数将作为参数传入类构造函数。
@RunWith(value = Parameterized.class)
public class ParameterizedTest {
    private int number;

    public ParameterizedTest(int number) {
        this.number = number;
    }

    @Parameterized.Parameters
    public static Collection<Object[]> data() {
        Object[][] data = new Object[][] { { 1 }, { 2 }, { 3 }, { 4 } };
        return Arrays.asList(data);
    }

    @Test
    public void pushTest() {
        System.out.println("Parameterized Number is : " + number);
    }
}

4. TestNG

TestNG是一个开源自动化测试框架，其灵感来自JUnit和NUnit，TestNG还涵盖了整个核心的JUnit4功能，但引入了一些新的功能，使其功能更强大，使用更方便。
优势：支持依赖测试方法，并行测试，负载测试，局部故障；灵活的插件API；支持多线程测试；

三 go单元测试

1 Go对单元测试的原生支持

1.1 testing——Go内置的单元测试库。

//被测试函数
func addUpper(n int) int {
	res := 0
	for i :=1; i <= n; i++ {
		res += i
	}
	return  res
}

//测试用例文件名必须以_test.go结尾,测试用例函数必须以Test开头，一般来说就是Test+被测试的函数名
//TestXxx(t *testing.T)的形参必须是*testing.T
func TestAddUpper(t *testing.T) {
	//调用
	res := addUpper(10)
	if res != 55 {
		//输出日志然后退出
		t.Fatalf("AddUpper(10) 执行错误，期望值=%v 实际值=%v\n", 55, res)
	}
	//如果正确，输出日志
	t.Logf("AddUpper(10) 执行正确")
}

1.2 TestMain

​ 在写测试时，有时需要在测试之前或之后进行额外的设置（setup）或拆卸（teardown）；有时，测试还需要控制在主线程上运行的代码。为了支持这些需求，testing 提供了 TestMain 函数。1.3 httptest——HTTP测试辅助工具

//func TestMain(m *testing.M)
func TestMain(m *testing.M) {
	fmt.Println("begin")
	m.Run()
	fmt.Println("end")
}

1.3 httptest——HTTP测试辅助工具

​ Go 标准库专门提供了 httptest 包专门用于进行 http Web 开发测试。提供了一个 http.ReponseWriter接口的实现结构：httptest.ReponseRecorder，通过它可以得到一个http.ReponseWriter，并以此来接收服务器返回的响应包。

2 gocheck

• 丰富了单元测试常用的 assert 断言，判断动词deep multi-type 对比，字符串比较以及正则匹配
• 测试用例组织集合方面按suite组织测试用例，支持suite级别的 setup() 和 teardown()
• 对于临时文件支持创建、删除临时文件和目录。

import (
	. "gopkg.in/check.v1"
	"testing"
)

func Test(t *testing.T) { TestingT(t) }  //继承testing的方法，可以直接使用go test命令运行

type MySuite struct{}  //创建测试套件结构体

var _ = Suite(&MySuite{})

func (s *MySuite) TestAddUpper(c *C) {  //声明TestHelloWorld方法为MySuite套件的测试用例
	c.Assert(addUpper(10), Equals, 55)
}

3 goconvey

• 直接集成go test
• 可以管理和运行测试用例
• 提供了丰富的断言函数
• 支持很多 Web 界面特性

import (
	"testing"
	. "github.com/smartystreets/goconvey/convey"
)

func TestEqual(t *testing.T) {
  //每一个Convey语句对应一个测试用例
	Convey("TestEqual should return true ", t, func() {
    //Convey函数的第三个参数闭包的实现中通过So函数完成断言判断
		So(addUpper(10), ShouldEqual, 55)
	})
  //针对想忽略但又不想删掉或注释掉某些断言操作，GoConvey提供了Convey/So的Skip方法
  //当存在SkipConvey或SkipSo时，测试日志中会显式打上"skipped"形式的标记
  //SkipConvey函数表明相应的闭包函数将不被执行
  //SkipSo函数表明相应的断言将不被执行
	Convey("TestEqual should return true", t, func() {
		So(addUpper(10), ShouldEqual, 55)
		SkipSo(addUpper(10), ShouldEqual, 55)
	})
	SkipConvey("TestEqual should return true", t, func() {
		So(addUpper(10), ShouldEqual, 55)
		SkipSo(addUpper(10), ShouldEqual, 55)
	})
}
//Convey语句可以无限嵌套，以体现测试用例之间的关系。只有最外层的Convey需要传入*testing.T类型的变量t。
//以测试函数为单位多个测试用例集中显示的形式
func TestStringSliceEqual(t *testing.T) {
	Convey("TestStringSliceEqual", t, func() {
		Convey("should return true", func() {
			So(addUpper(100), ShouldNotEqual, 55)
		})
	})
}

4 testify

安装：

5 mock/stub方案

5.1 识别依赖

• 网络依赖——函数执行依赖于网络请求，比如第三方http-api，rpc服务，消息队列等
• 数据库依赖
• I/O依赖（文件）
• 还未开发完成的功能模块

5.2 gostub

特性：可以为全局变量、函数、过程打桩，比gomock轻量，不需要依赖接口
缺陷：对项目源代码有侵入性，即被打桩方法必须赋值给一个变量，只有以这种形式定义的方法才能别打桩

5.3 gomock

特性：golang官方开发维护的接口级别的mock方案，包含了GoMock包和mockgen工具两部分，其中GoMock包完成对桩对象生命周期的管理，mockgen工具用来生成interface对应的Mock类源文件。
缺陷：只有以接口定义的方法才能mock，需要用mockgen生成源文件，然后用gomock去实现自己想要的数据。

5.4 gomonkey

特性：可以为全局变量、函数、过程、方法打桩，同时避免了gostub对代码的侵入。
缺陷：对inline函数打桩无效，不支持多次调用桩函数（方法）而呈现不同行为的复杂情况。

总结：全局变量可通过GoStub框架打桩，interface可通过GoMock框架打桩，过程/函数/方法通过Monkey框架打桩

四 C++单元测试

1. gotest概述

对代码进行单元测试。接口测试也是常见的。可以对类，函数，代码分支进行测试。

2. 安装

git clone https://github.com/google/googletest.git
cd googletest
mkdir -p build && cd build
cmake ..
make
sudo make install

3. DEMO

# CMakeList.txt      在文件中添加头文件和链接库文件，并将链接库文件与目标文件进行链接
# cmake最低版本号要求
cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
# 项目名
project(demo_gtest)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
# 添加头文件
include_directories(
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/googletest/include
)
# 添加下级目录，生成.a文件
add_subdirectory( ./googletest)
# 添加连接库
link_directories(
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lib
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/googletest
)
set(SOUCE_FLIES
        main.cpp
        lib/add.cpp
        include/add.h)
# 指定可执行文件的生成位置
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/bin")
# 指定生成目标
add_executable(Testadd ${SOUCE_FLIES} include/add.h lib/add.cpp)
# 将目标文件与库文件进行链接
target_link_libraries(Testadd gtest)

#lib/add.h
#ifndef DEMO_GTEST_ADD_H
#define DEMO_GTEST_ADD_H
int add(int n1,int n2);
#endif //DEMO_GTEST_ADD_H

#include/add.cpp
int add(int n1,int n2)
{
    return n1+n2;
}

#include <iostream>
#include "lib/add.h"
#include "gtest/gtest.h"

TEST(TestCase,test1 ){
    ASSERT_EQ(12,add(4,8));
}
TEST(TestCase,test2){
    EXPECT_EQ(5,add(2,3));
}
TEST(TestCase,test3){
    EXPECT_EQ(3,add(1,2));
}

int main(int argc, char **argv)
{
    testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
    return RUN_ALL_TESTS();
}

3.1 断言
gtest中，断言的宏可以理解为分为两类，一类是ASSERT系列，一类是EXPECT系列。一个直观的解释就是：
1.ASSERT_* 系列的断言，当检查点失败时，退出当前函数（注意：并非退出当前案例）。
2.EXPECT_* 系列的断言，当检查点失败时，继续往下执行。
3.2 事件机制
gtest提供了多种事件机制，非常方便我们在案例之前或之后做一些操作。总结一下gtest的事件一共有3种：
1.全局的，所有案例执行前后。
2.TestSuite级别的，在某一批案例中第一个案例前，最后一个案例执行后。
3.TestCase级别的，每个TestCase前后。
3.3 参数化
gtest提供了一个灵活的参数化测试的方案

4. Gmock

Google 的 gtest 框架自带一个 google mock，用于对代码进行 mock 操作。对于测试时难以构造的输入输出条件(例如 rpc 请求，从 db 获取数据)，可以通过 mock 的手段进行构造。

5. HMock

Hmock解决了后台单元测试gtest/gmock中静态函数、一般函数、全局函数、函数模版以及非虚函数模版类等不能被mock问题。

五 Objective-C单元测试

​ 现在比较流行的就属Apple自带的XCTest和第三方的GHUnit。区别：XCTest，与Xcode深度集成。 GHUnit：集成度不如XCTest，安装麻烦。但是有自己的GUI界面。 Github上的一些知名的开源库都用的是XCTest，Github上的case例子可以参考，有利于使用。

#import <XCTest/XCTest.h>

@interface TestDemoTests : XCTestCase

@end

@implementation TestDemoTests

- (void)setUp {
    // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class.
}

- (void)tearDown {
    // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class.
}

- (void)testExample {
    // This is an example of a functional test case.
    // Use XCTAssert and related functions to verify your tests produce the correct results.
    NSLog(@"test2");
    XCTAssert(1, @"Can not be zero");
}

- (void)testPerformanceExample {
    // This is an example of a performance test case.
    [self measureBlock:^{
        // Put the code you want to measure the time of here.
        XCTAssertEqual(2, 2, @"a1 = a2 shoud be true");
    }];
}