Python unittest 單元測試

當程式碼規模變大後，手動測試每個功能會變得極其低效。Python 內建的 unittest 模組借鑒了 Java 的 JUnit，提供了一套完整的框架來撰寫、組織與執行自動化測試。

基礎架構

要撰寫一個測試，你需要建立一個繼承自 unittest.TestCase 的類別，並定義以 test_ 開頭的方法。

# calculator.py (被測試的目標程式)
def add(a, b):
    return a + b

def divide(a, b):
    if b == 0:
        raise ValueError("除數不能為零")
    return a / b

# test_calculator.py
import unittest
from calculator import add, divide

class TestCalculator(unittest.TestCase):

    # 測試加法
    def test_add(self):
        self.assertEqual(add(1, 2), 3)
        self.assertEqual(add(-1, 1), 0)

    # 測試異常處理
    def test_divide_error(self):
        with self.assertRaises(ValueError):
            divide(10, 0)

# 直接執行這個檔案
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

常用的斷言 (Assertions)

斷言是用來判斷「實際結果」是否符合「預期結果」的方法：

設置與清理：setUp 與 tearDown

如果每個測試方法都需要準備相同的環境（例如建立資料庫連線或讀取設定檔），可以使用 setUp()。

class TestDatabase(unittest.TestCase):

    def setUp(self):
        # 每個測試方法執行「前」都會執行
        print("準備環境...")
        self.data = [1, 2, 3]

    def tearDown(self):
        # 每個測試方法執行「後」都會執行
        print("清理環境...")

    def test_sample(self):
        self.assertIn(1, self.data)

如何執行測試？

1. 直接執行腳本：python test_calculator.py
2. 使用模組自動發現（最常用）： 在專案根目錄執行以下指令，它會自動搜尋所有檔名為 test_*.py 的檔案並執行。

   python -m unittest discover
   

總結

撰寫單元測試雖然在初期會增加開發時間，但它帶來的好處是巨大的：

• 防止回歸 (Regression)：修改舊程式碼後，能快速確認是否破壞了現有功能。
• 敢於重構：有測試保護，你才能大膽地改進代碼結構。
• 作文件使用：測試案例本身就是最棒的程式碼範例。