13 自动化测试之单元测试

在上一篇中，我们讨论了如何使用版本控制系统进行合并和拉取请求，这为我们的 CI/CD 流程打下了坚实的基础。随着我们的代码逐步发展，确保代码的质量和可靠性变得至关重要。接下来，我们将重点关注自动化测试，特别是单元测试。

单元测试概述

单元测试是对代码中最小可测试单元（通常是函数或方法）进行验证的过程。目的是确保每个单元按预期工作。通过编写单元测试，我们能在代码修改后的早期阶段发现潜在的错误，从而提高代码的稳定性。

单元测试的重要性

• 早期发现问题：单元测试能在开发过程的早期发现问题，避免在后期大规模集成时出现大量 bug。
• 文档化代码：良好的单元测试可以作为代码的“活文档”，便于其他开发者理解代码的目的和用法。
• 重构信心：当你需要重构代码时，单元测试能够确保更改不会引入新错误。
• 简化调试：当测试失败时，定位问题的范围变小，帮助你快速查找并解决 bug。

编写单元测试

在实践中，我们将使用 Python 作为示例，并通过 unittest 框架来编写单元测试。以下是一个简单的实例代码，我们将为其编写单元测试。

假设我们有一个简单的数学函数 add，用于计算两个数的和：

# math_functions.py

def add(a, b):
    """返回两个数的和"""
    return a + b

编写单元测试

接下来，我们将在 test_math_functions.py 文件中为 add 函数编写单元测试：

# test_math_functions.py

import unittest
from math_functions import add

class TestMathFunctions(unittest.TestCase):
    
    def test_add(self):
        self.assertEqual(add(1, 2), 3)
        self.assertEqual(add(-1, 1), 0)
        self.assertEqual(add(0, 0), 0)
        self.assertEqual(add(-1, -1), -2)

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

运行测试

在终端中，我们可以使用以下命令运行测试：

python -m unittest test_math_functions.py

如果一切顺利，你将看到类似以下的输出，表明测试通过：

....
----------------------------------------------------------------------
Ran 4 tests in 0.001s

OK

集成到 CI/CD 流程

现在我们已经成功地为我们的函数编写了单元测试，接下来我们需要确保这些测试在我们的 CI/CD 流程中自动运行。

集成示例

在常见的 CI/CD 工具中（如 GitHub Actions, GitLab CI/CD, Jenkins 等），我们都可以设置一个工作流来运行单元测试。以下是一个简单的 GitHub Actions 示例配置文件 .github/workflows/ci.yml：

name: CI Pipeline

on:
  push:
    branches:
      - main
  pull_request:
    branches:
      - main

jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    
    steps:
      - name: Checkout code
        uses: actions/checkout@v2
        
      - name: Set up Python
        uses: actions/setup-python@v2
        with:
          python-version: '3.x'
          
      - name: Install dependencies
        run: |
          pip install -r requirements.txt
          
      - name: Run tests
        run: |
          python -m unittest discover

这个工作流设置了 CI/CD 的一个基本结构，每当有代码推送或合并请求时，它都会自动检查代码并运行单元测试。

总结

在本篇中，我们讨论了单元测试的基本概念及其重要性，通过具体的代码示例和测试案例展示了如何编写和运行单元测试。最后，我们介绍了如何将单元测试集成到 CI/CD 流程中，为接下来的集成测试打下良好的基础。

在下一篇中，我们将继续深入探讨自动化测试之集成测试，期待与您在下一篇中再次相见！