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Tests mit unittest und pytest

Ein Programm, das heute läuft, kann morgen nach einer kleinen Änderung kaputt sein. Automatische Tests prüfen deinen Code auf Knopfdruck. Sie sind das Sicherheitsnetz, mit dem du ohne Angst ändern kannst.

Die Idee

Du schreibst kleine Funktionen, die deinen Code mit bekannten Eingaben aufrufen und das Ergebnis mit der erwarteten Ausgabe vergleichen. Stimmt etwas nicht, schlägt der Test fehl.

Der einfachste Test ist assert:

python

def addiere(a, b):
    return a + b

assert addiere(2, 3) == 5
assert addiere(-1, 1) == 0
print("alle Prüfungen bestanden")

try:
    assert addiere(2, 2) == 5, "2 + 2 sollte 4 sein"
except AssertionError as e:
    print("Fehler:", e)

Ausgabe

alle Prüfungen bestanden
Fehler: 2 + 2 sollte 4 sein

unittest (Standardbibliothek)

python

import unittest

def ist_primzahl(n):
    if n < 2:
        return False
    return all(n % t for t in range(2, int(n ** 0.5) + 1))

class TestPrimzahl(unittest.TestCase):
    def test_primzahlen(self):
        for p in (2, 3, 5, 7, 11):
            self.assertTrue(ist_primzahl(p))

    def test_keine_primzahlen(self):
        for n in (0, 1, 4, 9, 15):
            self.assertFalse(ist_primzahl(n))

    def test_fehler(self):
        with self.assertRaises(TypeError):
            ist_primzahl("a")

suite = unittest.defaultTestLoader.loadTestsFromTestCase(TestPrimzahl)
ergebnis = unittest.TextTestRunner(verbosity=0, stream=open("/dev/null", "w")).run(suite)
print("Tests:", ergebnis.testsRun, "Fehler:", len(ergebnis.failures) + len(ergebnis.errors))

Ausgabe

Tests: 3 Fehler: 0

In einer eigenen Datei test_irgendwas.py genügt am Ende:

python

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

Oder du startest alle Tests mit python -m unittest. Wichtige Prüfmethoden:

Methode	Prüft
`assertEqual(a, b)`	`a == b`
`assertTrue(x)` / `assertFalse(x)`	Wahrheitswert
`assertIn(a, b)`	`a in b`
`assertAlmostEqual(a, b)`	fast gleich (Kommazahlen)
`assertRaises(Fehler)`	löst die Ausnahme aus

pytest

pytest (pip install pytest) ist der beliebteste Testrunner. Tests sind einfache Funktionen mit assert, und bei Fehlern zeigt pytest sehr genau, was abwich:

text

# datei: test_rechnen.py
def test_addition():
    assert 1 + 1 == 2

def test_division_durch_null():
    import pytest
    with pytest.raises(ZeroDivisionError):
        1 / 0

Ausführen im Terminal:

text

pytest              # alle Tests im Projekt
pytest -v           # ausführliche Ausgabe
pytest -k primzahl  # nur Tests, deren Name "primzahl" enthält

Parametrisierte Tests

Mit @pytest.mark.parametrize läuft derselbe Test mit vielen Eingaben:

text

import pytest

@pytest.mark.parametrize("n, erwartet", [(2, True), (4, False), (13, True)])
def test_prim(n, erwartet):
    assert ist_primzahl(n) == erwartet

Fixtures

Fixtures liefern wiederverwendbare Testdaten oder Vorbereitungen:

text

import pytest

@pytest.fixture
def warenkorb():
    return {"Apfel": 2, "Birne": 1}

def test_menge(warenkorb):
    assert sum(warenkorb.values()) == 3

Was testet man?

Normale Fälle (das erwartete Verhalten)
Grenzfälle: leere Liste, Null, negative Zahlen, sehr große Werte
Fehlerfälle: Was passiert bei falscher Eingabe?
Jeden Fehler, den du gefunden hast, als Test festhalten, damit er nicht zurückkommt

Merke

Tests prüfen automatisch, ob Code das Erwartete tut
assert ist der einfachste Test, unittest ist eingebaut
pytest: Funktionen mit assert, parametrize und Fixtures
Teste normale Fälle, Grenzfälle und Fehlerfälle
Jeder gefundene Fehler wird zum Test

Aufgabe

Schreibe eine Funktion ist_palindrom(text) und mindestens fünf Tests dafür, darunter Groß-/Kleinschreibung und den leeren Text.

Die Idee

Du schreibst kleine Funktionen, die deinen Code mit bekannten Eingaben aufrufen und das Ergebnis mit der erwarteten Ausgabe vergleichen. Stimmt etwas nicht, schlägt der Test fehl.

Der einfachste Test ist assert:

python

def addiere(a, b):
    return a + b

assert addiere(2, 3) == 5
assert addiere(-1, 1) == 0
print("alle Prüfungen bestanden")

try:
    assert addiere(2, 2) == 5, "2 + 2 sollte 4 sein"
except AssertionError as e:
    print("Fehler:", e)

Ausgabe

alle Prüfungen bestanden
Fehler: 2 + 2 sollte 4 sein

unittest (Standardbibliothek)

python

import unittest

def ist_primzahl(n):
    if n < 2:
        return False
    return all(n % t for t in range(2, int(n ** 0.5) + 1))

class TestPrimzahl(unittest.TestCase):
    def test_primzahlen(self):
        for p in (2, 3, 5, 7, 11):
            self.assertTrue(ist_primzahl(p))

    def test_keine_primzahlen(self):
        for n in (0, 1, 4, 9, 15):
            self.assertFalse(ist_primzahl(n))

    def test_fehler(self):
        with self.assertRaises(TypeError):
            ist_primzahl("a")

suite = unittest.defaultTestLoader.loadTestsFromTestCase(TestPrimzahl)
ergebnis = unittest.TextTestRunner(verbosity=0, stream=open("/dev/null", "w")).run(suite)
print("Tests:", ergebnis.testsRun, "Fehler:", len(ergebnis.failures) + len(ergebnis.errors))

Ausgabe

Tests: 3 Fehler: 0

In einer eigenen Datei test_irgendwas.py genügt am Ende:

python

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

Oder du startest alle Tests mit python -m unittest. Wichtige Prüfmethoden:

Methode	Prüft
`assertEqual(a, b)`	`a == b`
`assertTrue(x)` / `assertFalse(x)`	Wahrheitswert
`assertIn(a, b)`	`a in b`
`assertAlmostEqual(a, b)`	fast gleich (Kommazahlen)
`assertRaises(Fehler)`	löst die Ausnahme aus

pytest

pytest (pip install pytest) ist der beliebteste Testrunner. Tests sind einfache Funktionen mit assert, und bei Fehlern zeigt pytest sehr genau, was abwich:

text

# datei: test_rechnen.py
def test_addition():
    assert 1 + 1 == 2

def test_division_durch_null():
    import pytest
    with pytest.raises(ZeroDivisionError):
        1 / 0

Ausführen im Terminal:

text

pytest              # alle Tests im Projekt
pytest -v           # ausführliche Ausgabe
pytest -k primzahl  # nur Tests, deren Name "primzahl" enthält

Parametrisierte Tests

Mit @pytest.mark.parametrize läuft derselbe Test mit vielen Eingaben:

text

import pytest

@pytest.mark.parametrize("n, erwartet", [(2, True), (4, False), (13, True)])
def test_prim(n, erwartet):
    assert ist_primzahl(n) == erwartet

Fixtures

Fixtures liefern wiederverwendbare Testdaten oder Vorbereitungen:

text

import pytest

@pytest.fixture
def warenkorb():
    return {"Apfel": 2, "Birne": 1}

def test_menge(warenkorb):
    assert sum(warenkorb.values()) == 3

Was testet man?

Normale Fälle (das erwartete Verhalten)
Grenzfälle: leere Liste, Null, negative Zahlen, sehr große Werte
Fehlerfälle: Was passiert bei falscher Eingabe?
Jeden Fehler, den du gefunden hast, als Test festhalten, damit er nicht zurückkommt

Merke

Tests prüfen automatisch, ob Code das Erwartete tut
assert ist der einfachste Test, unittest ist eingebaut
pytest: Funktionen mit assert, parametrize und Fixtures
Teste normale Fälle, Grenzfälle und Fehlerfälle
Jeder gefundene Fehler wird zum Test

Aufgabe

Schreibe eine Funktion ist_palindrom(text) und mindestens fünf Tests dafür, darunter Groß-/Kleinschreibung und den leeren Text.