测试你的红包代码

上周我们探讨了如何实现一个简单的微信红包算法。还没有看过,或者还未亲手在代码里尝试过的朋友,可移步:

用 Python 实现一个简单的微信红包算法

如果你已经实现了我的方法,或者自己设计了一套新方法,那么问题来了:

如何验证你的代码是没有问题的?

最简单直接的方法就是,调用一下代码,给一组输入数据,把结果打印出来,肉眼看一看是不是正确。以我的代码为例:

print redPacket(5, 2000)

别忘了我们使用的单位是“分”。

输出结果:

[2.74, 7.32, 7.01, 0.37, 2.56]

数据看上去还蛮正常的,把每个金额加起来,总数是 20。好像没有问题。

不过为了更有说服力一点,还是多测几组吧,不同的人数,不同的金额,是否都正确。但全都这么一次次手工调用,再人肉验证也太费事了。还是写个脚本来做自动测试吧。

import wechat
import random


tests = 100
for i in range(tests):
  people = random.randint(1, 20)
  money = random.randint(people, people * 20000)
  result = wechat.redPacket(people, money)
  print people, money / 100.0, result


  for r in result:
    if r < 0.01:
      print 'ERROR: result < 0.01'
  total = 0
  for r in result:
    total += r
  if total - money / 100.0 > 0.000001:
    print 'ERROR: total result != money'

我们的红包代码保存在 wechat.py 中,然后在另一个文件 test.py 中引入 wechat。

随机进行 100 次测试,每次随机产生测试用例:分配 1~20 个红包,总额下限为红包个数(分),上限为个数 * 20000(分)。

调用 wechat.redPacket 方法分配红包,输出结果。

再做一下验证:是否每个红包金额都大于 1 分,是否所有红包总和与总金额相等。

特别注意这里:

total - money / 100.0 > 0.000001

为什么我没有写成

total == money / 100.0

这是因为计算机中的小数是以二进制的科学计算法来存储的,会存在“浮点精度”,一个小数的实际值和显示值会有一定的误差。比如可以在 python 命令行里试一下 1.1 + 2.2 == 3.3,看看结果是什么。

因此,在判断小数是否相等时,一般都采用判断差值是否小于一个很小值。

运行代码,你将会看到所有测试的结果。如果没有 ERROR 的输出,就表示所有测试都是符合预期的。

这也是通常在开发中的一种做法:除了完成功能代码外,再提供一套测试代码,用来验证功能代码是否正确,保证代码质量。这种对于单个功能进行验证的测试被称作“单元测试”。

有不少用来做测试的模块,其中 unittest 就是 python 自带的一个做单元测试的模块。这里我们用它把刚才的测试代码包装一下:

import wechat
import random
import unittest


class TestRedPacket(unittest.TestCase):
  def test_red(self):
    tests = 100
    for i in range(tests):
      people = random.randint(1, 20)
      money = random.randint(people, people * 20000)
      result = wechat.redPacket(people, money)
      print people, money / 100.0, result


      for r in result:
        self.assertGreaterEqual(r, 0.01)
      total = 0
      for r in result:
        total += r
        self.assertAlmostEqual(total, money / 100.0)


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

参照模块约定的格式,把测试代码放在以 test_ 开头的函数里,将会被自动进行测试。用模块里提供的 assertGreaterEqual 和 assertAlmostEqual 方法来替代前面自己写的验证判断。具体 unittest 的用法我这里不展开了,可参阅相关文档。

运行代码,除了本身设定的结果输出外,还多了最终测试结果:

.
--------------------
Ran 1 test in 0.011s


OK

测试通过。

如果你把算法代码故意改错一点,测试代码将会在不通过时中断当前测试的执行,并输出:

F
====================
FAIL: test_red (__main__.TestRedPacket)
--------------------
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/crossin/Private/crossincode/article/wechat red/test2.py", line 17, in test_red
    self.assertGreaterEqual(r, 0.01)
AssertionError: 0.0 not greater than or equal to 0.01


--------------------
Ran 1 test in 0.001s


FAILED (failures=1)

测试并不能完全避免 bug 的存在,但充分的测试可以保证你的代码质量,并可以尽量减少在开发新代码和修改代码时,对原有代码产生影响。请养成在写完代码之后进行测试的习惯,这是一个程序员的自我修养。

原文发布于微信公众号 - Crossin的编程教室(crossincode)

原文发表时间:2016-02-28

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