Testy oprogramowania są kluczowym elementem zapewnienia jakości i wykrywania błędów w aplikacjach. Wśród różnych rodzajów testów, testy integracyjne odgrywają szczególnie istotną rolę w weryfikacji poprawności działania całego systemu. W języku Python do testowania jednostkowego wykorzystuje się zazwyczaj wbudowaną bibliotekę unittest. Jednak do pisania testów integracyjnych lepiej sprawdza się pytest, dzięki bogatszemu zestawowi narzędzi i większej elastyczności. W tym poradniku przyjrzymy się bliżej możliwościom testów integracyjnych w Pythonie z wykorzystaniem pytest.
Podstawy testów jednostkowych w Pythonie
Definicja i cel testów jednostkowych
Testy jednostkowe (unit tests) służą do sprawdzania poprawności działania pojedynczych funkcji lub klas. Pozwalają wyizolować daną jednostkę kodu i przetestować ją niezależnie od reszty systemu. Dzięki temu łatwiej znaleźć błędy w logice implementacji na najniższym poziomie. Testy jednostkowe są bardzo przydatne w programowaniu sterowanym testami (TDD).
Biblioteka unittest do pisania testów
W Pythonie testy jednostkowe tworzy się najczęściej z wykorzystaniem wbudowanej biblioteki unittest. Pozwala ona w łatwy sposób definiować test case'y z assertions sprawdzającymi oczekiwane działanie. unittest udostępnia szereg przydatnych funkcjonalności, jak grupowanie i uruchamianie testów, raportowanie wyników, itp.
Asercje i metody TestCase w unittest
Kluczowymi elementami testów jednostkowych są asercje sprawdzające założone warunki. Biblioteka unittest zapewnia kilka przydatnych asercji, jak assertEqual(), assertTrue() czy assertRaises(). Test case'y dziedziczą z klasy TestCase i pozwalają zdefiniować zestaw testów dla danej klasy lub funkcji.
Testy integracyjne i pytest
Różnice między testami jednostkowymi a integracyjnymi
W przeciwieństwie do testów jednostkowych, testy integracyjne sprawdzają współdziałanie różnych elementów systemu. Pozwalają zweryfikować poprawność integracji między modułami, klasami, funkcjami i zewnętrznymi systemami, jak bazy danych, API i tym podobne. Dają pełniejszy obraz działania całości systemu.
Instalacja i konfiguracja pytest
Pytest to rekomendowane narzędzie do pisania testów jednostkowych i integracyjnych w Pythonie. Instalujemy je poleceniem pip install pytest. Testy umieszczamy w plikach zaczynających się od test_ lub z końcówką _test.pytest. Pytest posiada wiele przydatnych opcji do uruchamiania i raportowania testów.
Fixtures i markery w pytest
Pytest pozwala na izolowanie fragmentów kodu i dzielenie ich między testami za pomocą fixtures. Ułatwia to tworzenie scenariuszy testowych. Markery natomiast pozwalają tagować testy i uruchamiać tylko wybrane grupy. Oba mechanizmy znacząco zwiększają elastyczność testów.
Pisanie testów integracyjnych
Testy API z pytest i requests
Pytest świetnie integruje się z biblioteką requests służącą do tworzenia zapytań HTTP. Pozwala to w łatwy sposób pisać testy integracji z API i usługami webowymi. Można zweryfikować poprawność odpowiedzi HTTP, statusy, nagłówki i treści.
Testowanie bazy danych w pytest
Testy integracyjne baz danych weryfikują poprawność operacji CRUD, zapytań, relacji i schematu bazy. Pytest pozwala na elastyczne definiowanie działań bazodanowych jako fixtures i ich ponowne wykorzystanie w testach.
Mockowanie zależności w testach integracyjnych
Czasem potrzebne jest "oszukanie" testów i zastąpienie rzeczywistych zależności ich atrapami. Służy do tego mockowanie. Pytest pozwala mockować funkcje, metody, moduły tak, aby ich zachowanie było deterministyczne i przewidywalne podczas testów.
Dobre praktyki testów integracyjnych
Organizacja i struktura testów
Dobra organizacja i logiczny podział testów integracyjnych na moduły ułatwia ich późniejsze utrzymanie i rozwój. Należy wydzielać testy dla poszczególnych komponentów, API, baz danych, itp. Dobrze też groupować testy w konkretne scenariusze biznesowe.
Raportowanie wyników testów
Istotnym elementem testów jest czytelne raportowanie ich wyników - które testy się powiodły, a które nie, jakie były przyczyny błędów, itp. Pytest generuje raporty w formie tekstowej i HTML. Można je dodatkowo rozbudować o integrację z platformą CI.
Ciągła integracja i testy integracyjne
Aby testy integracyjne były naprawdę przydatne, należy je wkomponować w proces CI/CD. Pozwoli to na ich automatyczne uruchamianie przy każdej zmianie w kodzie i szybkie wykrywanie problemów oraz ułatwi wdrożenie nowych wersji oprogramowania.
Przykłady testów integracyjnych
Testy aplikacji webowej Django
Testy integracyjne w Django pozwalają zweryfikować poprawność działania widoków, szablonów, formularzy i całej aplikacji webowej w konkretnych scenariuszach testowych. Pytest umożliwia elastyczne pisanie takich testów z użyciem klienta HTTP.
Testowanie RPC za pomocą pytest
Testy procedur zdalnych (RPC) z wykorzystaniem pytest pozwalają sprawdzić poprawność komunikacji i przekazywania danych między serwerami. Można przetestować różne przypadki użycia, parametry wywołań, obsługę błędów i wyjątków.
Testy integracyjne bazy danych PostgreSQL
Pytest udostępnia dedykowane pluginy do testowania integracji z bazami danych, np. pytest-postgresql. Pozwalają one na elastyczne definiowanie środowiska testowego bazy i scenariuszy operacji CRUD do przetestowania.
Podsumowanie
Testy integracyjne są kluczowym elementem weryfikacji jakości nowoczesnego oprogramowania. Pozwalają sprawdzić poprawność współdziałania różnych modułów i integracji z zewnętrznymi systemami. Pytest wraz z odpowiednimi bibliotekami stanowi świetne narzędzie do pisania elastycznych i rozbudowanych testów integracyjnych w Pythonie. Ich zautomatyzowanie i ciągłe uruchamianie może znacząco podnieść jakość dostarczanego oprogramowania.
