第4章 结构化编码和测试
4.5 单元测试完整讲解（概述+详解+实操实例）
一、一句话概述
单元测试：是开发人员在编码阶段，对程序里最小的代码单元（函数、方法、小类），单独、隔离写测试代码，验证它逻辑是否正确的一种白盒测试。只测一小块代码，不依赖数据库、不依赖接口、不依赖页面，自己单独跑。
二、详细讲解
1. 什么是「单元」
程序拆分后的最小可独立测试模块：
- 最常见：一个函数、一个方法
- 其次：一个独立工具类、一个私有逻辑模块
- ❌ 不是整个项目、不是整个页面、不是整个接口
2. 单元测试核心本质
- 执行者：开发自己写，不是测试人员
- 执行时机：写完一个函数就立刻测，不是等项目开发完
- 测试方式：写代码测代码，自动运行，不用手动点页面
- 核心原则：隔离 测这个函数时，屏蔽掉它依赖的数据库、其他接口、外部服务，只单纯测自身逻辑。
3. 单元测试主要测什么
- 正常输入：给合法参数，看返回值对不对
- 边界值：最大值、最小值、0、空值
- 异常输入：非法参数、负数、空字符串
- 逻辑分支：if/else、for循环各分支是否都走得通
- 异常抛出：报错场景会不会正常抛异常
4. 单元测试 和 集成/系统测试 区别
| 测试类型 | 测试粒度 | 阶段 | 测什么 |
|---|---|---|---|
| 单元测试 | 最小：函数/方法 | 编码阶段 | 单个代码逻辑 |
| 集成测试 | 模块之间 | 模块写完后 | 模块和模块调用是否正常 |
| 系统测试 | 整个项目 | 全部开发完 | 整体功能、业务流程 |
5. 为什么要做单元测试
- 提前找Bug：写代码时就发现逻辑错误，后期改成本极低
- 改代码不翻车：后期重构代码，跑一遍单元测试，没问题就不会改坏老逻辑（回归测试）
- 调试简单：锁定就这一个函数错，不用全局排查
- 充当文档：测试用例本身就是函数的使用示例
三、实操实例（极简易懂，Python 自带单元测试框架）
场景
写一个计算两数相加、还要判断负数的工具函数，然后给它写单元测试。
步骤1：写业务功能代码
python
# 工具函数：两数相加，若有负数直接抛出异常
def add(a, b):
if a < 0 or b < 0:
raise ValueError("不能传入负数")
return a + b步骤2：写单元测试代码
用 Python 内置 unittest，不用装任何插件：
python
import unittest
# 测试类，固定写法继承 unittest.TestCase
class TestAddFunc(unittest.TestCase):
# 测试用例1：正常正数相加
def test_add_normal(self):
self.assertEqual(add(3, 5), 8)
# 测试用例2：边界值 0
def test_add_zero(self):
self.assertEqual(add(0, 6), 6)
# 测试用例3：传入负数，是否会正确抛异常
def test_add_negative(self):
with self.assertRaises(ValueError):
add(-2, 5)
# 运行测试
if __name__ == '__main__':
unittest.main()步骤3：运行结果
- 三个用例全部通过 → 说明函数逻辑完全正确
- 如果故意把
return a+b改成return a-b，再运行： 直接报错，立刻发现函数逻辑错误。
四、总结
单元测试 = 开发自测最小函数，隔离环境、代码测代码，提前抓Bug、改代码不翻车。 Java 里是 JUnit、Go 自带 testing、Vue前端 是 Jest，原理全都一模一样。