文档测试
最后更新于：2022-04-01 01:14:17
如果你经常阅读Python的官方文档，可以看到很多文档都有示例代码。比如[re模块](https://docs.python.org/2/library/re.html)就带了很多示例代码：
~~~
>>> import re
>>> m = re.search('(?<=abc)def', 'abcdef')
>>> m.group(0)
'def'
~~~
可以把这些示例代码在Python的交互式环境下输入并执行，结果与文档中的示例代码显示的一致。
这些代码与其他说明可以写在注释中，然后，由一些工具来自动生成文档。既然这些代码本身就可以粘贴出来直接运行，那么，可不可以自动执行写在注释中的这些代码呢？
答案是肯定的。
当我们编写注释时，如果写上这样的注释：
~~~
def abs(n):
'''
Function to get absolute value of number.
Example:
>>> abs(1)
1
>>> abs(-1)
1
>>> abs(0)
0
'''
return n if n >= 0 else (-n)
~~~
无疑更明确地告诉函数的调用者该函数的期望输入和输出。
并且，Python内置的“文档测试”（doctest）模块可以直接提取注释中的代码并执行测试。
doctest严格按照Python交互式命令行的输入和输出来判断测试结果是否正确。只有测试异常的时候，可以用`...`表示中间一大段烦人的输出。
让我们用doctest来测试上次编写的`Dict`类：
~~~
# mydict2.py
class Dict(dict):
'''
Simple dict but also support access as x.y style.
>>> d1 = Dict()
>>> d1['x'] = 100
>>> d1.x
100
>>> d1.y = 200
>>> d1['y']
200
>>> d2 = Dict(a=1, b=2, c='3')
>>> d2.c
'3'
>>> d2['empty']
Traceback (most recent call last):
...
KeyError: 'empty'
>>> d2.empty
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'Dict' object has no attribute 'empty'
'''
def __init__(self, **kw):
super(Dict, self).__init__(**kw)
def __getattr__(self, key):
try:
return self[key]
except KeyError:
raise AttributeError(r"'Dict' object has no attribute '%s'" % key)
def __setattr__(self, key, value):
self[key] = value
if __name__=='__main__':
import doctest
doctest.testmod()
~~~
运行`python3 mydict2.py`：
~~~
$ python3 mydict2.py
~~~
什么输出也没有。这说明我们编写的doctest运行都是正确的。如果程序有问题，比如把`__getattr__()`方法注释掉，再运行就会报错：
~~~
$ python3 mydict2.py
**********************************************************************
File "/Users/michael/Github/learn-python3/samples/debug/mydict2.py", line 10, in __main__.Dict
Failed example:
d1.x
Exception raised:
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'Dict' object has no attribute 'x'
**********************************************************************
File "/Users/michael/Github/learn-python3/samples/debug/mydict2.py", line 16, in __main__.Dict
Failed example:
d2.c
Exception raised:
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'Dict' object has no attribute 'c'
**********************************************************************
1 items had failures:
2 of 9 in __main__.Dict
***Test Failed*** 2 failures.
~~~
注意到最后3行代码。当模块正常导入时，doctest不会被执行。只有在命令行直接运行时，才执行doctest。所以，不必担心doctest会在非测试环境下执行。
### 练习
对函数`fact(n)`编写doctest并执行：
~~~
# -*- coding: utf-8 -*-
def fact(n):
'''
'''
if n < 1:
raise ValueError()
if n == 1:
return 1
return n * fact(n - 1)
if __name__ == '__main__':
import doctest
doctest.testmod()
~~~
Run
### 小结
doctest非常有用，不但可以用来测试，还可以直接作为示例代码。通过某些文档生成工具，就可以自动把包含doctest的注释提取出来。用户看文档的时候，同时也看到了doctest。
### 参考源码
[mydict2.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/debug/mydict2.py)