13.6. 健全性测试

通常，您会发现一个代码单元包含一组互逆函数，通常以转换函数的形式出现，其中一个函数将 A 转换为 B，另一个函数将 B 转换为 A。在这些情况下，创建一个“健全性检查”非常有用，以确保您可以将 A 转换为 B 并返回 A，而不会损失精度、产生舍入误差或触发任何其他类型的错误。

考虑此需求

如果您取一个数字，将其转换为罗马数字，然后再将其转换回数字，则应该得到与开始时相同的数字。因此，对于 1..3999 中的所有 n，fromRoman(toRoman(n)) == n。

示例 13.5. 测试 `toRoman` 和 `fromRoman`


class SanityCheck(unittest.TestCase):        
    def testSanity(self):                    
        """fromRoman(toRoman(n))==n for all n"""
        for integer in range(1, 4000):         
            numeral = roman.toRoman(integer) 
            result = roman.fromRoman(numeral)
            self.assertEqual(integer, result)

	您之前已经见过`range` 函数，但这里它使用两个参数调用，返回一个整数列表，从第一个参数 (`1`) 开始，连续计数到第二个参数 (`4000`)，但不包括第二个参数。因此，`1..3999` 是转换为罗马数字的有效范围。
	我只想顺便提一下，`integer` 在 Python 中不是关键字；这里它只是一个变量名，和其他变量名一样。
	这里的实际测试逻辑很简单：取一个数字 (`integer`)，将其转换为罗马数字 (`numeral`)，然后将其转换回数字 (`result`)，并确保最终得到的数字与开始时相同。如果不同，`assertEqual` 将引发异常，测试将立即被视为失败。如果所有数字都匹配，`assertEqual` 将始终静默返回，整个 `testSanity` 方法最终将静默返回，测试将被视为通过。

最后两个需求与其他需求不同，因为它们看起来既随意又琐碎

toRoman 应始终使用大写字母返回罗马数字。
fromRoman 应仅接受大写罗马数字（即当给定小写输入时，它应该失败）。

事实上，它们在某种程度上是随意的。例如，您可以规定 fromRoman 接受小写和混合大小写输入。但它们并非完全随意；如果 toRoman 始终返回大写输出，则 fromRoman 必须至少接受大写输入，否则“健全性检查”（需求 #6）将失败。它仅接受大写输入的事实是随意的，但正如任何系统集成商都会告诉您的那样，大小写始终很重要，因此最好预先指定行为。如果值得指定，就值得测试。

示例 13.6. 测试大小写


class CaseCheck(unittest.TestCase):                   
    def testToRomanCase(self):                        
        """toRoman should always return uppercase"""  
        for integer in range(1, 4000):                
            numeral = roman.toRoman(integer)          
            self.assertEqual(numeral, numeral.upper())         

    def testFromRomanCase(self):                      
        """fromRoman should only accept uppercase input"""
        for integer in range(1, 4000):                
            numeral = roman.toRoman(integer)          
            roman.fromRoman(numeral.upper())                    
            self.assertRaises(roman.InvalidRomanNumeralError,
                              roman.fromRoman, numeral.lower())

	这个测试用例最有趣的地方在于它没有测试的所有东西。它没有测试从 `toRoman` 返回的值是否正确，甚至没有测试它是否一致；这些问题由单独的测试用例回答。您有一个完整的测试用例只是为了测试大写字母。您可能会想将其与健全性检查结合起来，因为两者都遍历了整个值范围并调用了 `toRoman`。^[6] 但这将违反基本规则之一：每个测试用例应该只回答一个问题。想象一下，您将此大小写检查与健全性检查结合起来，然后该测试用例失败了。您需要进行进一步的分析，以找出测试用例的哪一部分失败了，才能确定问题所在。如果您需要分析单元测试的结果才能弄清楚它们的含义，那么这肯定表明您对测试用例的设计有误。
	这里有一个类似的教训需要学习：即使“您知道”`toRoman` 始终返回大写字母，但您在这里还是明确地将其返回值转换为大写字母，以测试 `fromRoman` 是否接受大写输入。为什么？因为 `toRoman` 始终返回大写字母这一事实是一个独立的需求。如果您更改了该需求，例如，它始终返回小写字母，则 `testToRomanCase` 测试用例需要更改，但此测试用例仍然有效。这是基本规则的另一个：每个测试用例必须能够独立于任何其他测试用例工作。每个测试用例都是一个孤岛。
	请注意，您没有将 `fromRoman` 的返回值赋给任何变量。这是 Python 中的合法语法；如果一个函数返回一个值，但没有人监听，Python 就会丢弃该返回值。在本例中，这正是您想要的。此测试用例不测试返回值的任何内容；它只是测试 `fromRoman` 是否接受大写输入而不引发异常。
	这是一行复杂的代码，但它与您在 `ToRomanBadInput` 和 `FromRomanBadInput` 测试中所做的非常相似。您正在测试以确保使用特定值（`numeral.lower()`，循环中当前罗马数字的小写版本）调用特定函数（`roman.fromRoman`）会引发特定异常（`roman.InvalidRomanNumeralError`）。如果它确实如此（每次循环都如此），则测试通过；如果即使有一次它做了其他事情（例如引发了不同的异常，或者在没有引发任何异常的情况下返回了一个值），则测试失败。

在下一章中，您将看到如何编写通过这些测试的代码。

脚注

^[6]“我能抗拒一切，除了诱惑。”——奥斯卡·王尔德

深入 Python

13.6. 健全性测试

示例 13.5. 测试 toRoman 和 fromRoman

示例 13.6. 测试大小写

脚注

示例 13.5. 测试 `toRoman` 和 `fromRoman`