所谓测试驱动开发(TDD)，就是先编写测试用例，然后编写代码来满足测试用例，具体包含以下步骤：
- 编写测试用例。
- 编写代码满足测试用例中的需求。
- 运行测试用例。
- 如果通过，说明代码满足了测试用例所定义的需求。
- 如果未通过，则需要重构代码，直到通过。
- 重复以上步骤，直到通过全部的测试用例。
通常情况下，我们都是先写代码，然后编写测试用例，因此测试驱动开发是反直觉的，那为什么还要这么做呢？基于以下几点原因：
- TDD 可以被认为是根据测试用例来说明需求。此后编写源代码，重点是满足这些要求。当测试最终通过时，你可以确信已满足要求。这种专注可以帮助开发人员避免范围蔓延。
- TDD 可以通过较短的开发周期提高开发效率。一次解决测试用例中的个别可以最大限度地减少干扰因素。重大更改将更容易跟踪和解决。减少了调试工作，提高了效率，并且将更多时间花在开发上。
- 编写测试时考虑到了需求。正因为如此，它们更有可能被写成明确的，可以理解的。这样的测试可以作为代码库的优质文档。
- 先编写测试用例可确保您的源代码始终具有可测试性，它还保证随着代码库的增长，测试覆盖率始终保持在合理的百分比。
然而，测试驱动开发也不是银弹，以下情形并不适合测试驱动开发：
- 当需求不明确时，有时续期会随着开发的进行而逐渐明确，在这种情况下最初编写的任何测试可能会过时。
- 开发的目的是为了证明某一概念时——例如在黑客马拉松期间，测试通常不是优先事项。
了解了测试驱动开发之后，我们用 Django 来演示一下测试驱动开发的过程。（Python 3.7 以上，Django 2.0 以上）
首先描述需求，我们要实现这样一个单位换算功能的 Web 应用，可以在厘米、米、英里直接互相转换，Web 界面如图所示：
1、创建项目
首先，我们创建一个名字叫 convert 的项目：
代码语言：javascript复制pip install django
django-admin startproject converter
此时 Django 已经为我们生成了 converter 目录及基本的项目文件：
代码语言：javascript复制converter/
converter/
__init__.py
settings.py
urls.py
wsgi.py
manage.py
然后，进入 converter 目录，创建一个名字叫 length 的 app：
代码语言：javascript复制cd converter
python manage.py startapp length
然后你会看到这样的目录结构：
代码语言：javascript复制converter/
converter/
__init__.py
settings.py
urls.py
wsgi.py
length/
__init__.py
admin.py
apps.py
migrations/
__init__.py
models.py
tests.py
views.py
manage.py
2、配置 app
修改 converter/settings.py，在 INSTALLED_APPS 里加入 lengh ：
代码语言：javascript复制INSTALLED_APPS = [
.
.
.
'length',
]
然后在 length 目录下新建 urls.py，写入以下内容：
代码语言：javascript复制from django.urls import path
from length import views
app_name = 'length'
urlpatterns = [
path('convert/', views.convert, name='convert'),
]
最后在 converter/urls.py 中指向 length/urls.py:
代码语言：javascript复制from django.contrib import admin
from django.urls import path, include
urlpatterns = [
path('admin/', admin.site.urls),
path('length/', include('length.urls')),
]
这样一个没有任何业务逻辑的项目就创建成功了，接下来编写测试用例：
3、编写测试用例
在 lengh 目录下新建 tests.py，写入以下内容：
代码语言：javascript复制from django.test import TestCase, Client
from django.urls import reverse
class TestLengthConversion(TestCase):
"""
This class contains tests that convert measurements from one
unit of measurement to another.
"""
def setUp(self):
"""
This method runs before the execution of each test case.
"""
self.client = Client()
self.url = reverse("length:convert")
def test_centimetre_to_metre_conversion(self):
"""
Tests conversion of centimetre measurements to metre.
"""
data = {
"input_unit": "centimetre",
"output_unit": "metre",
"input_value": 8096.894
}
response = self.client.get(self.url, data)
self.assertContains(response, 80.96894)
def test_centimetre_to_mile_conversion(self):
data = {
"input_unit": "centimetre",
"output_unit": "mile",
"input_value": round(985805791.3527409, 3)
}
response = self.client.get(self.url, data)
self.assertContains(response, 6125.5113)
上述代码有两个测试用例，分别代表两个需求。test_centimetre_to_metre_conversion 代表厘米转米的需求，而 test_centimetre_to_mile_conversion 代表厘米转英里的需求。
4、编写代码
这和 Django 开发没什么两样，先编写一个 forms.py，内容如下：
代码语言：javascript复制from django import forms
class LengthConverterForm(forms.Form):
MEASUREMENTS = (
('centimetre', '厘米'),
('metre', '米'),
('mile', '英里')
)
input_unit = forms.ChoiceField(choices=MEASUREMENTS)
input_value = forms.DecimalField(decimal_places=3)
output_unit = forms.ChoiceField(choices=MEASUREMENTS)
output_value = forms.DecimalField(decimal_places=3, required=False)
然后编写 html，在 length 目录下新建 templates/length.html，内容如下：
代码语言：javascript复制<html lang="en">
<head>
<title>Length Conversion</title>
</head>
<body>
<form action={% url "length:convert" %} method="get">
<div>
{{ form.input_unit }}
{{ form.input_value }}
</div>
<input type="submit" value="转换为："/>
<div>
{{ form.output_unit }}
{{ form.output_value }}
</div>
</form>
</body>
</html>
然后编写最重要的视图函数 views.py，内容如下：
代码语言：javascript复制from django.shortcuts import render
from length.forms import LengthConverterForm
convert_to_metre = {
"centimetre": 0.01,
"metre": 1.0,
"mile": 1609.34
}
convert_from_metre = {
"centimetre": 100,
"metre": 1.0,
"mile": 0.000621371
}
# Create your views here.
def convert(request):
form = LengthConverterForm()
if request.GET:
input_unit = request.GET['input_unit']
input_value = request.GET['input_value']
output_unit = request.GET['output_unit']
metres = convert_to_metre[input_unit] * float(input_value)
print(f"{metres = }, {input_value = }")
output_value = metres * convert_from_metre[output_unit]
data = {
"input_unit": input_unit,
"input_value": input_value,
"output_unit": output_unit,
"output_value": round(output_value,5)
}
form = LengthConverterForm(initial=data)
return render(
request, "length.html", context={"form": form})
return render(
request, "length.html", context={"form": form})
5、执行测试
执行测试并不需要启动 django 的 runserver：
出现 OK 说明测试通过，启动 django：
代码语言：javascript复制python manage.py runserver
打开浏览器，访问 http://localhost:8000/length/convert/ 即可看到界面：
最后的话
本文分享了什么是测试驱动开发，并用测试驱动开发的方式创建了一个简单的 Django 应用程序，用于长度转换。这和一般开发的区别就是先写好测试用例，其他没啥区别，这样的方式可以使得需求更明确，开发周期更短，增量可控，提高开发效率，保证测试覆盖率。
