一、单元测试：给每个零件一个考官

单元＝可独立运行的最小代码块（一个函数、一个类的方法）。单元测试做的事：喂已知输入，断言输出符合预期。

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

def test_add_normal():
    assert add(2, 3) == 5

def test_add_negative():
    assert add(-1, 1) == 0

def test_add_float():
    assert abs(add(0.1, 0.2) - 0.3) < 1e-9   # 浮点比较用误差范围（3-7 的教训）

写测试的三原则：

1. 一个测试只测一件事——挂了能立刻定位。
2. 可重复——任何时候跑结果都一样（不依赖网络、时间、随机数）。
3. 先写测试再修 bug——修 bug 前先写一个【能复现 bug 的测试】，修好它变绿，这个 bug 永远不会再悄悄回来。

二、集成测试：接缝处最易漏水

零件全对，组装起来照样可能出错——接口约定不一致、数据格式错位、顺序假设不同，都是接缝病。集成测试把两个以上模块连起来跑：数据库读写、函数互相调用、模块间传数据。

教材强调集成有【自底向上】【自顶向下】【大爆炸】等策略：小模块先测好再逐层拼（自底向上）风险最可控；一把梭全拼一起再测（大爆炸）出了错根本不知道查谁。

三、测试金字塔

        ／验收／系统＼        少而慢而贵（端到端）
      ／  集成测试      ＼     中等数量，测接缝
    ／    单元测试          ＼  多而快而便宜（地基）

越往下越多：单元测试又快又便宜，铺到几百上千个都行；端到端测试慢且脆，只留关键路径。这个形状是成本结构决定的。

四、Python 的测试工具：pytest

Python 事实标准是 pytest（2026 年 6 月已到 9.1.1，要求 Python 3.10+，生态 1300+ 插件）：不用类不用 self.assert*，写普通 assert 就行，失败时自动把中间值打印给你看。命名约定：文件 test_*.py、函数 test_*，命令行敲 pytest 自动发现全部。

五、动手 Demo：为 5-2 的 find_max_value 补上它欠的测试

def find_max_value(numbers):
    if not numbers:
        return None
    max_value = numbers[0]          # 修好初值雷：从第一个元素起
    for number in numbers:
        if number > max_value:
            max_value = number
    return max_value

# —— 以下放 test_xxx.py 里，跑 pytest 即自动发现 ——
def test_max_normal():
    assert find_max_value([12, 31, 25, 8]) == 31

def test_max_negative():
    assert find_max_value([-5, -2, -9]) == -2      # 5-2 的初值雷在此现形

def test_max_empty():
    assert find_max_value([]) is None

def test_max_single():
    assert find_max_value([7]) == 7

print(find_max_value([12, 31, 25, 8]))
print(find_max_value([-5, -2, -9]))
print(find_max_value([]))

沙箱实跑输出：

31
-2
None

看到什么算成功：三行输出全对——特别是负数列表返回 -2 而不是 5-2 版本的错误 0。

读结果：四个测试正好对应正常／边界／空输入／单元素四类——写测试逼着你把【没想过的情况】一个个列出来。测试不是验证代码对，是搜索代码错。

六、30 秒实验

把 max_value = numbers[0] 改回 max_value = 0，再跑 print(find_max_value([-5, -2, -9]))——输出 0。如果 pytest 在场，test_max_negative 立刻变红。改坏任何东西，测试网会第一时间尖叫。

七、常见误区

• ☐ 5-3 学习完成

相关笔记

• 黑盒与白盒、覆盖率 —— 测试得够不够准
• 整数与浮点数 —— 浮点断言用误差范围的出处
• ⌨️ 编程原理 · 索引 —— 全课路线图