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/ Komputer for Alle 2004 #2 / K-CD-2-2004.ISO / OpenOffice Sv / f_0397 / python-core-2.2.2 / lib / test / README < prev    next >
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Text File  |  2003-07-18  |  16.1 KB  |  373 lines

  1.                       Writing Python Regression Tests
  2.                       -------------------------------
  3.                                Skip Montanaro
  4.                               (skip@mojam.com)
  5.  
  6.  
  7. Introduction
  8.  
  9. If you add a new module to Python or modify the functionality of an existing
  10. module, you should write one or more test cases to exercise that new
  11. functionality.  There are different ways to do this within the regression
  12. testing facility provided with Python; any particular test should use only
  13. one of these options.  Each option requires writing a test module using the
  14. conventions of the the selected option:
  15.  
  16.     - PyUnit based tests
  17.     - doctest based tests
  18.     - "traditional" Python test modules
  19.  
  20. Regardless of the mechanics of the testing approach you choose,
  21. you will be writing unit tests (isolated tests of functions and objects
  22. defined by the module) using white box techniques.  Unlike black box
  23. testing, where you only have the external interfaces to guide your test case
  24. writing, in white box testing you can see the code being tested and tailor
  25. your test cases to exercise it more completely.  In particular, you will be
  26. able to refer to the C and Python code in the CVS repository when writing
  27. your regression test cases.
  28.  
  29.  
  30. PyUnit based tests
  31.  
  32. The PyUnit framework is based on the ideas of unit testing as espoused
  33. by Kent Beck and the Extreme Programming (XP) movement.  The specific
  34. interface provided by the framework is tightly based on the JUnit
  35. Java implementation of Beck's original SmallTalk test framework.  Please
  36. see the documentation of the unittest module for detailed information on
  37. the interface and general guidelines on writing PyUnit based tests.
  38.  
  39. The test_support helper module provides a two functions for use by
  40. PyUnit based tests in the Python regression testing framework:
  41. run_unittest() takes a unittest.TestCase derived class as a parameter
  42. and runs the tests defined in that class, and run_suite() takes a
  43. populated TestSuite instance and runs the tests..  All test methods in
  44. the Python regression framework have names that start with "test_" and
  45. use lower-case names with words separated with underscores.
  46.  
  47. All PyUnit-based tests in the Python test suite use boilerplate that
  48. looks like this:
  49.  
  50.     import unittest
  51.     import test_support
  52.  
  53.     class MyTestCase(unittest.TestCase):
  54.         # define test methods here...
  55.  
  56.     def test_main():
  57.         test_support.run_unittest(MyTestCase)
  58.  
  59.     if __name__ == "__main__":
  60.         test_main()
  61.  
  62. This has the advantage that it allows the unittest module to be used
  63. as a script to run individual tests as well as working well with the
  64. regrtest framework.
  65.  
  66.  
  67. doctest based tests
  68.  
  69. Tests written to use doctest are actually part of the docstrings for
  70. the module being tested.  Each test is written as a display of an
  71. interactive session, including the Python prompts, statements that would
  72. be typed by the user, and the output of those statements (including
  73. tracebacks, although only the exception msg needs to be retained then).
  74. The module in the test package is simply a wrapper that causes doctest
  75. to run over the tests in the module.  The test for the difflib module
  76. provides a convenient example:
  77.  
  78.     import difflib, test_support
  79.     test_support.run_doctest(difflib)
  80.  
  81. If the test is successful, nothing is written to stdout (so you should not
  82. create a corresponding output/test_difflib file), but running regrtest
  83. with -v will give a detailed report, the same as if passing -v to doctest.
  84.  
  85. A second argument can be passed to run_doctest to tell doctest to search
  86. sys.argv for -v instead of using test_support's idea of verbosity.  This
  87. is useful for writing doctest-based tests that aren't simply running a
  88. doctest'ed Lib module, but contain the doctests themselves.  Then at
  89. times you may want to run such a test directly as a doctest, independent
  90. of the regrtest framework.  The tail end of test_descrtut.py is a good
  91. example:
  92.  
  93.     def test_main(verbose=None):
  94.         import test_support, test.test_descrtut
  95.         test_support.run_doctest(test.test_descrtut, verbose)
  96.  
  97.     if __name__ == "__main__":
  98.         test_main(1)
  99.  
  100. If run via regrtest, test_main() is called (by regrtest) without specifying
  101. verbose, and then test_support's idea of verbosity is used.  But when
  102. run directly, test_main(1) is called, and then doctest's idea of verbosity
  103. is used.
  104.  
  105. See the documentation for the doctest module for information on
  106. writing tests using the doctest framework.
  107.  
  108.  
  109. "traditional" Python test modules
  110.  
  111. The mechanics of how the "traditional" test system operates are fairly
  112. straightforward.  When a test case is run, the output is compared with the
  113. expected output that is stored in .../Lib/test/output.  If the test runs to
  114. completion and the actual and expected outputs match, the test succeeds, if
  115. not, it fails.  If an ImportError or test_support.TestSkipped error is
  116. raised, the test is not run.
  117.  
  118.  
  119. Executing Test Cases
  120.  
  121. If you are writing test cases for module spam, you need to create a file
  122. in .../Lib/test named test_spam.py.  In addition, if the tests are expected
  123. to write to stdout during a successful run, you also need to create an
  124. expected output file in .../Lib/test/output named test_spam ("..."
  125. represents the top-level directory in the Python source tree, the directory
  126. containing the configure script).  If needed, generate the initial version
  127. of the test output file by executing:
  128.  
  129.     ./python Lib/test/regrtest.py -g test_spam.py
  130.  
  131. from the top-level directory.
  132.  
  133. Any time you modify test_spam.py you need to generate a new expected
  134. output file.  Don't forget to desk check the generated output to make sure
  135. it's really what you expected to find!  All in all it's usually better
  136. not to have an expected-out file (note that doctest- and unittest-based
  137. tests do not).
  138.  
  139. To run a single test after modifying a module, simply run regrtest.py
  140. without the -g flag:
  141.  
  142.     ./python Lib/test/regrtest.py test_spam.py
  143.  
  144. While debugging a regression test, you can of course execute it
  145. independently of the regression testing framework and see what it prints:
  146.  
  147.     ./python Lib/test/test_spam.py
  148.  
  149. To run the entire test suite:
  150.  
  151. [UNIX, + other platforms where "make" works] Make the "test" target at the
  152. top level:
  153.  
  154.     make test
  155.  
  156. {WINDOWS] Run rt.bat from your PCBuild directory.  Read the comments at
  157. the top of rt.bat for the use of special -d, -O and -q options processed
  158. by rt.bat.
  159.  
  160. [OTHER] You can simply execute the two runs of regrtest (optimized and
  161. non-optimized) directly:
  162.  
  163.     ./python Lib/test/regrtest.py
  164.     ./python -O Lib/test/regrtest.py
  165.  
  166. But note that this way picks up whatever .pyc and .pyo files happen to be
  167. around.  The makefile and rt.bat ways run the tests twice, the first time
  168. removing all .pyc and .pyo files from the subtree rooted at Lib/.
  169.  
  170. Test cases generate output based upon values computed by the test code.
  171. When executed, regrtest.py compares the actual output generated by executing
  172. the test case with the expected output and reports success or failure.  It
  173. stands to reason that if the actual and expected outputs are to match, they
  174. must not contain any machine dependencies.  This means your test cases
  175. should not print out absolute machine addresses (e.g. the return value of
  176. the id() builtin function) or floating point numbers with large numbers of
  177. significant digits (unless you understand what you are doing!).
  178.  
  179.  
  180. Test Case Writing Tips
  181.  
  182. Writing good test cases is a skilled task and is too complex to discuss in
  183. detail in this short document.  Many books have been written on the subject.
  184. I'll show my age by suggesting that Glenford Myers' "The Art of Software
  185. Testing", published in 1979, is still the best introduction to the subject
  186. available.  It is short (177 pages), easy to read, and discusses the major
  187. elements of software testing, though its publication predates the
  188. object-oriented software revolution, so doesn't cover that subject at all.
  189. Unfortunately, it is very expensive (about $100 new).  If you can borrow it
  190. or find it used (around $20), I strongly urge you to pick up a copy.
  191.  
  192. The most important goal when writing test cases is to break things.  A test
  193. case that doesn't uncover a bug is much less valuable than one that does.
  194. In designing test cases you should pay attention to the following:
  195.  
  196.     * Your test cases should exercise all the functions and objects defined
  197.       in the module, not just the ones meant to be called by users of your
  198.       module.  This may require you to write test code that uses the module
  199.       in ways you don't expect (explicitly calling internal functions, for
  200.       example - see test_atexit.py).
  201.  
  202.     * You should consider any boundary values that may tickle exceptional
  203.       conditions (e.g. if you were writing regression tests for division,
  204.       you might well want to generate tests with numerators and denominators
  205.       at the limits of floating point and integer numbers on the machine
  206.       performing the tests as well as a denominator of zero).
  207.  
  208.     * You should exercise as many paths through the code as possible.  This
  209.       may not always be possible, but is a goal to strive for.  In
  210.       particular, when considering if statements (or their equivalent), you
  211.       want to create test cases that exercise both the true and false
  212.       branches.  For loops, you should create test cases that exercise the
  213.       loop zero, one and multiple times.
  214.  
  215.     * You should test with obviously invalid input.  If you know that a
  216.       function requires an integer input, try calling it with other types of
  217.       objects to see how it responds.
  218.  
  219.     * You should test with obviously out-of-range input.  If the domain of a
  220.       function is only defined for positive integers, try calling it with a
  221.       negative integer.
  222.  
  223.     * If you are going to fix a bug that wasn't uncovered by an existing
  224.       test, try to write a test case that exposes the bug (preferably before
  225.       fixing it).
  226.  
  227.     * If you need to create a temporary file, you can use the filename in
  228.       test_support.TESTFN to do so.  It is important to remove the file
  229.       when done; other tests should be able to use the name without cleaning
  230.       up after your test.
  231.  
  232.  
  233. Regression Test Writing Rules
  234.  
  235. Each test case is different.  There is no "standard" form for a Python
  236. regression test case, though there are some general rules (note that
  237. these mostly apply only to the "classic" tests; unittest- and doctest-
  238. based tests should follow the conventions natural to those frameworks):
  239.  
  240.     * If your test case detects a failure, raise TestFailed (found in
  241.       test_support).
  242.  
  243.     * Import everything you'll need as early as possible.
  244.  
  245.     * If you'll be importing objects from a module that is at least
  246.       partially platform-dependent, only import those objects you need for
  247.       the current test case to avoid spurious ImportError exceptions that
  248.       prevent the test from running to completion.
  249.  
  250.     * Print all your test case results using the print statement.  For
  251.       non-fatal errors, print an error message (or omit a successful
  252.       completion print) to indicate the failure, but proceed instead of
  253.       raising TestFailed.
  254.  
  255.     * Use "assert" sparingly, if at all.  It's usually better to just print
  256.       what you got, and rely on regrtest's got-vs-expected comparison to
  257.       catch deviations from what you expect.  assert statements aren't
  258.       executed at all when regrtest is run in -O mode; and, because they
  259.       cause the test to stop immediately, can lead to a long & tedious
  260.       test-fix, test-fix, test-fix, ... cycle when things are badly broken
  261.       (and note that "badly broken" often includes running the test suite
  262.       for the first time on new platforms or under new implementations of
  263.       the language).
  264.  
  265.  
  266. Miscellaneous
  267.  
  268. There is a test_support module you can import from your test case.  It
  269. provides the following useful objects:
  270.  
  271.     * TestFailed - raise this exception when your regression test detects a
  272.       failure.
  273.  
  274.     * TestSkipped - raise this if the test could not be run because the
  275.       platform doesn't offer all the required facilities (like large
  276.       file support), even if all the required modules are available.
  277.  
  278.     * verbose - you can use this variable to control print output.  Many
  279.       modules use it.  Search for "verbose" in the test_*.py files to see
  280.       lots of examples.
  281.  
  282.     * verify(condition, reason='test failed').  Use this instead of
  283.  
  284.           assert condition[, reason]
  285.  
  286.       verify() has two advantages over assert:  it works even in -O mode,
  287.       and it raises TestFailed on failure instead of AssertionError.
  288.  
  289.     * TESTFN - a string that should always be used as the filename when you
  290.       need to create a temp file.  Also use try/finally to ensure that your
  291.       temp files are deleted before your test completes.  Note that you
  292.       cannot unlink an open file on all operating systems, so also be sure
  293.       to close temp files before trying to unlink them.
  294.  
  295.     * sortdict(dict) - acts like repr(dict.items()), but sorts the items
  296.       first.  This is important when printing a dict value, because the
  297.       order of items produced by dict.items() is not defined by the
  298.       language.
  299.  
  300.     * findfile(file) - you can call this function to locate a file somewhere
  301.       along sys.path or in the Lib/test tree - see test_linuxaudiodev.py for
  302.       an example of its use.
  303.  
  304.     * use_large_resources - true iff tests requiring large time or space
  305.       should be run.
  306.  
  307.     * fcmp(x,y) - you can call this function to compare two floating point
  308.       numbers when you expect them to only be approximately equal withing a
  309.       fuzz factor (test_support.FUZZ, which defaults to 1e-6).
  310.  
  311. NOTE:  Always import something from test_support like so:
  312.  
  313.     from test_support import verbose
  314.  
  315. or like so:
  316.  
  317.     import test_support
  318.     ... use test_support.verbose in the code ...
  319.  
  320. Never import anything from test_support like this:
  321.  
  322.     from test.test_support import verbose
  323.  
  324. "test" is a package already, so can refer to modules it contains without
  325. "test." qualification.  If you do an explicit "test.xxx" qualification, that
  326. can fool Python into believing test.xxx is a module distinct from the xxx
  327. in the current package, and you can end up importing two distinct copies of
  328. xxx.  This is especially bad if xxx=test_support, as regrtest.py can (and
  329. routinely does) overwrite its "verbose" and "use_large_resources"
  330. attributes:  if you get a second copy of test_support loaded, it may not
  331. have the same values for those as regrtest intended.
  332.  
  333.  
  334. Python and C statement coverage results are currently available at
  335.  
  336.     http://www.musi-cal.com/~skip/python/Python/dist/src/
  337.  
  338. As of this writing (July, 2000) these results are being generated nightly.
  339. You can refer to the summaries and the test coverage output files to see
  340. where coverage is adequate or lacking and write test cases to beef up the
  341. coverage.
  342.  
  343.  
  344. Some Non-Obvious regrtest Features
  345.  
  346.     * Automagic test detection:  When you create a new test file
  347.       test_spam.py, you do not need to modify regrtest (or anything else)
  348.       to advertise its existence.  regrtest searches for and runs all
  349.       modules in the test directory with names of the form test_xxx.py.
  350.  
  351.     * Miranda output:  If, when running test_spam.py, regrtest does not
  352.       find an expected-output file test/output/test_spam, regrtest
  353.       pretends that it did find one, containing the single line
  354.  
  355.       test_spam
  356.  
  357.       This allows new tests that don't expect to print anything to stdout
  358.       to not bother creating expected-output files.
  359.  
  360.     * Two-stage testing:  To run test_spam.py, regrtest imports test_spam
  361.       as a module.  Most tests run to completion as a side-effect of
  362.       getting imported.  After importing test_spam, regrtest also executes
  363.       test_spam.test_main(), if test_spam has a "test_main" attribute.
  364.       This is rarely required with the "traditional" Python tests, and
  365.       you shouldn't create a module global with name test_main unless
  366.       you're specifically exploiting this gimmick.  This usage does
  367.       prove useful with PyUnit-based tests as well, however; defining
  368.       a test_main() which is run by regrtest and a script-stub in the
  369.       test module ("if __name__ == '__main__': test_main()") allows
  370.       the test to be used like any other Python test and also work
  371.       with the unittest.py-as-a-script approach, allowing a developer
  372.       to run specific tests from the command line.
  373.