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实现 Python 黑盒测试的基础教程

黑盒测试是一种软件测试方法，专注于验证输入和输出之间的关系，而不涉及内部实现细节。在 Python 中，黑盒测试往往是通过测试框架实现的，下面我们将详细介绍如何实现 Python 黑盒测试。

总体流程

步骤	描述
1	确定测试目标和测试用例
2	编写被测试的 Python 函数
3	选择适合的测试框架
4	编写测试脚本
5	运行测试脚本，以检查输出是否符合预期
6	查看测试结果，并修复问题

接下来，我们将逐步实现每一步骤，并提供详细代码示例。

1. 确定测试目标和测试用例

首先，确定我们测试的功能以及预期结果。测试用例可以帮助明确需要验证的输入和输出。假设我们要测试一个简单的加法函数：

测试用例：

输入	预期输出
1, 2	3
-1, 1
2, 3	5

2. 编写被测试的 Python 函数

我们需要在代码中实现要测试的函数。以下是加法函数的实现：

def add(a, b):
    """
    返回两个数字的和
    :param a: 第一个数字
    :param b: 第二个数字
    :return: a 和 b 的和
    """
    return a + b

3. 选择适合的测试框架

Python 常用的测试框架有 unittest、pytest等。我们将使用 unittest 框架来进行黑盒测试，因为它是 Python 标准库的一部分，易于使用。

4. 编写测试脚本

接下来，我们将编写测试脚本来验证我们的 add 函数。以下是使用 unittest 的测试脚本示例：

import unittest

class TestAddFunction(unittest.TestCase):
    def test_add_positive(self):
        """
        测试给定两个正数的加法
        """
        self.assertEqual(add(1, 2), 3)  # 1 + 2 = 3

    def test_add_negative(self):
        """
        测试给定一个负数和一个正数的加法
        """
        self.assertEqual(add(-1, 1), 0)  # -1 + 1 = 0

    def test_add_two_positive(self):
        """
        测试给定两个正数的加法
        """
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)  # 2 + 3 = 5

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

代码注释

import unittest: 导入 unittest 模块以使用其功能。
class TestAddFunction(unittest.TestCase): 创建一个测试类，继承自 unittest.TestCase。
def test_add_positive(self): 定义一个测试方法，命名以 test_ 开头，遵循约定。
self.assertEqual(add(1, 2), 3): 使用 assertEqual 验证 add(1, 2) 的输出是否等于 3。

5. 运行测试脚本

在命令行中，我们可以直接运行测试脚本，使用以下命令：

python -m unittest test_script.py

这里的 test_script.py 是你保存测试代码的文件名。

6. 查看测试结果，并修复问题

运行测试后，终端中将显示测试结果，确保所有测试都通过。如果某个测试失败， unittest 会提供详细的信息，帮助你定位问题所在。修复代码后，再次运行测试，确保所有测试通过。

流程概述序列图

sequenceDiagram
    participant U as User
    participant T as Test Script
    participant F as Function

    U->>T: 编写测试用例
    T->>F: 调用函数
    F-->>T: 返回结果
    T-->>U: 比较结果
    U-->>T: 通过/未通过

流程概述旅行图

journey
    title 验证 add 函数的黑盒测试
    section 编写被测函数
      代码清晰: 5: User
      代码逻辑错误: 2: User
    section 编写测试用例
      用例覆盖全面: 5: User
      用例部分遗漏: 2: User
    section 运行和查看结果
      结果符合预期: 5: User
      结果未通过: 3: User