測試線程應用程序

在本章中，我們將學習線程應用程序的測試。也將學習測試的重要性。

爲什麼要測試？

在我們深入討論測試的重要性之前，需要知道什麼是測試。一般來說，測試是一種發現某件事情如何發揮作用的技術。另一方面，特別是如果談論計算機程序或軟件，那麼測試就是訪問軟件程序功能的技術。

在本節中，我們將討論軟件測試的重要性。在軟件開發中，在向客戶端發佈軟件之前必須進行雙重檢查。這就是爲什麼經驗豐富的測試團隊測試軟件非常重要。從以下幾點來理解軟件測試的重要性 -

1. 提高軟件質量
當然，沒有公司想要提供低質量的軟件，也沒有客戶想要購買低質量的軟件。測試通過查找並修復其中的錯誤來提高軟件的質量。

2. 客戶滿意度
任何企業最重要的部分是客戶的滿意度。通過提供無錯誤和高質量的軟件，公司可以實現客戶滿意度。

3. 減少新功能的影響
假設我們已經制作了10000行的軟件系統，並且我們需要添加一個新功能，那麼開發團隊就會擔心這個新功能對整個軟件的影響。在這裏，測試也起着至關重要的作用，因爲如果測試團隊已經完成了一套很好的測試，那麼它可以幫助我們避免任何潛在的災難性休息。

4. 用戶體驗
任何業務中另一個最重要的部分是該產品用戶的體驗。只有測試才能確保最終用戶發現使用該產品簡單易用。

5. 削減開支
測試可以通過在測試開發的測試階段找到並修復錯誤而不是在交付後修復軟件來降低軟件的總成本。如果在交付軟件後出現重大缺陷，那麼就費用和無形成本而言，例如客戶不滿意度，公司負面聲譽等方面，它會增加其有形成本。

要測試什麼？

總是建議對要測試的內容有適當的知識。在本節中，我們將首先了解測試任何軟件時測試人員的主要動機。應該避免使用代碼覆蓋率，即測試套件在測試時碰到多少行代碼。這是因爲，在測試時，只關注代碼行數量並不會增加系統的實際價值。可能存在一些錯誤，即使在部署之後，稍後也會反映出來。

考慮以下與測試內容相關的重要問題 -

需要關注測試代碼的功能而不是代碼覆蓋。
需要首先測試代碼中最重要的部分，然後轉向代碼中不太重要的部分。這肯定會節省時間。
測試儀必須有多種不同的測試，可以將軟件推到極限。

測試並行軟件程序的方法

由於利用多核架構的真實能力，並行軟件系統正在取代順序系統。最近，從手機到洗衣機，從汽車到飛機等，所有的併發系統程序都在使用。需要更加小心地測試併發軟件程序，因爲如果爲單線程應用程序添加了多個線程，已經是一個錯誤，那麼最終會遇到多個錯誤。

併發軟件程序的測試技術主要集中在選擇交錯方面，這些交錯方式暴露了潛在的有害模式，如競態條件，死鎖和原子性違規。以下是測試併發軟件程序的兩種方法 -

系統的探索
這種方法旨在儘可能廣泛地探索交織的空間。這些方法可以採用強力技術，而其他方法則採用部分降階技術或啓發式技術來探索交織的空間。

屬性驅動

屬性驅動方法依賴於觀察到併發錯誤更有可能發生在交錯之下，這些交錯揭示了諸如可疑內存訪問模式之類的特定屬性。不同的財產驅動方法針對不同的故障，如競態條件，死鎖和違反原子性，這進一步取決於一個或其他特定屬性。

測試策略

測試策略也被稱爲測試方法。該策略定義瞭如何進行測試。測試方法有兩種技術 -

主動
儘早開始測試設計過程以便在創建構建之前查找並修復缺陷的方法。

反應
直到完成開發過程纔開始測試的方法。

在對python程序應用任何測試策略或方法之前，我們必須對軟件程序可能存在的錯誤類型有一個基本的想法。錯誤如下 -

語法錯誤
在程序開發過程中，可能會出現很多小錯誤。錯誤主要是由於輸入錯誤。例如，缺少冒號或關鍵字的拼寫錯誤等。這些錯誤是由於程序語法中的錯誤，而不是邏輯中的錯誤。因此，這些錯誤被稱爲語法錯誤。

語義錯誤
語義錯誤也被稱爲邏輯錯誤。如果軟件程序中存在邏輯或語義錯誤，則該語句將編譯並正確運行，但由於邏輯不正確，它不會給出所需的輸出。

單元測試

這是測試python程序最常用的測試策略之一。該策略用於測試代碼的單元或組件。我們指單位或組件代表代碼的類別或功能。單元測試通過測試「小」單元來簡化大型編程系統的測試。在上述概念的幫助下，單元測試可以被定義爲一種方法，其中對源代碼的各個單元進行測試以確定它們是否返回期望的輸出。

在接下來的章節中，我們將學習單元測試的不同Python模塊。

unittest模塊

單元測試的第一個模塊是unittest模塊。它受JUnit的啓發，默認包含在Python3.6中。它支持測試自動化，共享測試的設置和關閉代碼，將測試集合到集合中，以及測試獨立於報告框架。

以下是unittest模塊支持的一些重要概念

文本夾具
它用於設置測試，以便在測試結束後可以在開始測試和拆卸之前運行測試。它可能涉及在開始測試之前創建臨時數據庫，目錄等。

測試用例
測試用例檢查所需的響應是否來自特定的一組輸入。 unittest模塊包含一個名爲TestCase的基類，可用於創建新的測試用例。它包括兩個默認方法 -

setUp() - 在鍛鍊之前設置測試夾具的鉤子方法。這在調用實現的測試方法之前調用。
tearDown() - 在類中運行所有測試之後解構類裝置的鉤子方法。

測試套件
它是測試套件，測試用例或兩者的集合。

測試運行
它控制測試用例或套裝的運行並向用戶提供結果。它可以使用GUI或簡單的文本界面來提供結果。

以下Python程序使用unittest模塊來測試名爲Fibonacci的模塊。該計劃有助於計算一個數字的斐波那契數列。在這個例子中，我們創建了一個名爲Fibo_test類，通過使用不同的方法來定義測試用例。這些方法從unittest.TestCase繼承。我們使用兩個默認方法 - setUp()和tearDown()。也定義了testfibocal方法。測試名稱必須以字母測試開始。在最後的塊中，unittest.main()爲測試腳本提供了一個命令行入口。

import unittest
def fibonacci(n):
   a, b = 0, 1
   for i in range(n):
   a, b = b, a + b
   return a
class Fibo_Test(unittest.TestCase):
   def setUp(self):
   print("This is run before our tests would be executed")
   def tearDown(self):
   print("This is run after the completion of execution of our tests")

   def testfibocal(self):
   self.assertEqual(fib(0), 0)
   self.assertEqual(fib(1), 1)
   self.assertEqual(fib(5), 5)
   self.assertEqual(fib(10), 55)
   self.assertEqual(fib(20), 6765)

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

當從命令行運行時，上面的腳本產生一個看起來像這樣的輸出 -

This runs before our tests would be executed.
This runs after the completion of execution of our tests.
.
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.006s
OK

現在，爲了更清楚一點，修改上面的代碼，這有助於定義斐波那契模塊。

以下面的代碼塊爲例 -

def fibonacci(n):
   a, b = 0, 1
   for i in range(n):
   a, b = b, a + b
   return a

代碼塊的一些更改如下所示 -

def fibonacci(n):
   a, b = 1, 1
   for i in range(n):
   a, b = b, a + b
   return a

現在，使用更改後的代碼運行腳本後，將得到以下輸出 -

This runs before our tests would be executed.
This runs after the completion of execution of our tests.
F
======================================================================
FAIL: testCalculation (__main__.Fibo_Test)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
File "unitg.py", line 15, in testCalculation
self.assertEqual(fib(0), 0)
AssertionError: 1 != 0
----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.007s

FAILED (failures = 1)

以上輸出顯示模塊未能提供所需的輸出。

Docktest模塊

docktest模塊也有助於單元測試。它也預裝python。它比單元測試模塊更容易使用。 unittest模塊更適合於複雜的測試。要使用doctest模塊，可以直接導入它。相應函數的文檔字符串必須具有交互式python會話及其輸出。

如果代碼中一切正常，那麼docktest模塊將不會有輸出; 否則，它會提供輸出。

示例

以下Python示例使用docktest模塊來測試名爲Fibonacci的模塊，該模塊有助於計算數字的斐波那契數列。

import doctest
def fibonacci(n):
   """
   Calculates the Fibonacci number

   >>> fibonacci(0)
   0
   >>> fibonacci(1)
   1
   >>> fibonacci(10)
   55
   >>> fibonacci(20)
   6765
   >>>

   """
   a, b = 1, 1
   for i in range(n):
   a, b = b, a + b
   return a
      if __name__ == "__main__":
   doctest.testmod()

可以看到名爲fib的相應函數的文檔字符串具有交互式python會話和輸出。如果代碼沒有問題，那麼doctest模塊將不會有輸出。但要了解它的工作原理，我們可以使用-v選項運行它。

(base) D:\ProgramData>python dock_test.py -v
Trying:
   fibonacci(0)
Expecting:
   0
ok
Trying:
   fibonacci(1)
Expecting:
   1
ok
Trying:
   fibonacci(10)
Expecting:
   55
ok
Trying:
   fibonacci(20)
Expecting:
   6765
ok
1 items had no tests:
   __main__
1 items passed all tests:
4 tests in __main__.fibonacci
4 tests in 2 items.
4 passed and 0 failed.
Test passed.

現在，我們將更改幫助定義斐波那契模塊的代碼，以下面的代碼塊爲例 -

def fibonacci(n):
   a, b = 0, 1
   for i in range(n):
   a, b = b, a + b
   return a

以下代碼塊有助於更改 -

def fibonacci(n):
   a, b = 1, 1
   for i in range(n):
   a, b = b, a + b
   return a

在運行腳本後，即使沒有-v選項，使用更改後的代碼，我們將得到如下所示的輸出。

(base) D:\ProgramData>python dock_test.py
**********************************************************************
File "unitg.py", line 6, in __main__.fibonacci
Failed example:
   fibonacci(0)
Expected:
   0
Got:
   1
**********************************************************************
File "unitg.py", line 10, in __main__.fibonacci
Failed example:
   fibonacci(10)
Expected:
   55
Got:
   89
**********************************************************************
File "unitg.py", line 12, in __main__.fibonacci
Failed example:
   fibonacci(20)
Expected:
   6765
Got:
   10946
**********************************************************************
1 items had failures:
   3 of 4 in __main__.fibonacci
***Test Failed*** 3 failures.

我們可以在上面的輸出中看到三個測試失敗了。

Python併發編程教程