Python测试驱动开发（TDD）[编辑 | 编辑源代码]

测试驱动开发（Test-Driven Development，简称TDD）是一种软件开发方法，强调在编写实际功能代码之前先编写测试用例。TDD的核心思想是通过测试来驱动代码的设计与实现，从而提高代码质量、减少缺陷并增强可维护性。Python因其简洁的语法和丰富的测试框架（如`unittest`、`pytest`）非常适合TDD实践。

核心概念[编辑 | 编辑源代码]

TDD遵循一个简单的循环流程，称为“红-绿-重构”：

红：编写一个失败的测试用例（测试尚未实现的功能）。
绿：编写最简代码使测试通过。
重构：优化代码结构，同时保持测试通过。

为什么使用TDD？[编辑 | 编辑源代码]

提高代码质量：测试覆盖率更高，缺陷更早暴露。
清晰的设计：通过测试定义接口，避免过度设计。
快速反馈：即时验证功能是否按预期工作。
文档作用：测试用例本身就是功能的使用示例。

实践步骤[编辑 | 编辑源代码]

1. 编写测试用例[编辑 | 编辑源代码]

使用Python的`unittest`模块（或其他框架如`pytest`）定义测试。例如，测试一个简单的加法函数：

import unittest

class TestAddition(unittest.TestCase):
    def test_add_numbers(self):
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)  # 假设add函数尚未实现

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

运行后会失败（红），因为`add`函数不存在。

2. 实现功能[编辑 | 编辑源代码]

编写最简代码使测试通过：

def add(a, b):
    return a + b

重新运行测试，此时应通过（绿）。

3. 重构[编辑 | 编辑源代码]

优化代码逻辑或结构，例如扩展为支持多个数字相加：

def add(*args):
    return sum(args)

# 更新测试用例
class TestAddition(unittest.TestCase):
    def test_add_numbers(self):
        self.assertEqual(add(2, 3), 5)
        self.assertEqual(add(1, 2, 3), 6)

实际案例：开发一个购物车[编辑 | 编辑源代码]

假设需要实现一个购物车的`add_item`方法：

测试代码[编辑 | 编辑源代码]

class TestShoppingCart(unittest.TestCase):
    def test_add_item(self):
        cart = ShoppingCart()
        cart.add_item("apple", 1)
        self.assertEqual(cart.items, {"apple": 1})

实现代码[编辑 | 编辑源代码]

class ShoppingCart:
    def __init__(self):
        self.items = {}

    def add_item(self, item, quantity):
        self.items[item] = quantity

扩展功能（如重复添加）[编辑 | 编辑源代码]

更新测试后重构代码：

def test_add_existing_item(self):
    cart = ShoppingCart()
    cart.add_item("apple", 1)
    cart.add_item("apple", 2)
    self.assertEqual(cart.items, {"apple": 3})

# 修改实现
def add_item(self, item, quantity):
    self.items[item] = self.items.get(item, 0) + quantity