掌握Python测试驱动开发（TDD）：从零开始的完整入门教程

什么是测试驱动开发？

TDD 的核心思想是“先写测试，再写实现”。整个过程遵循著名的“红-绿-重构”三步循环：

1. 红：编写一个失败的测试（此时测试无法通过，状态为“红”）。
2. 重构：优化代码结构，确保测试依然通过。

准备工作：安装必要工具

Python 自带了强大的单元测试框架 unittest，我们也可以使用更简洁的第三方库 pytest。本教程使用 pytest，因为它语法更简洁、输出更友好。

打开终端，运行以下命令安装 pytest：

pip install pytest

实战：用TDD开发一个简单的计算器

我们将开发一个支持加法和减法的 Calculator 类。按照 TDD 流程，第一步是写测试！

第1步：编写第一个失败的测试（红）

创建文件 test_calculator.py，并输入以下代码：

import pytestfrom calculator import Calculatordef test_add_two_numbers():    calc = Calculator()    result = calc.add(2, 3)    assert result == 5

此时运行测试会失败，因为我们还没有创建 calculator.py 文件。

pytest test_calculator.py -v

你会看到类似 “ModuleNotFoundError: No module named 'calculator'” 的错误——这就是“红”阶段！

第2步：编写最小实现让测试通过（绿）

创建 calculator.py 文件：

class Calculator:    def add(self, a, b):        return a + b

再次运行测试：

pytest test_calculator.py -v

现在测试通过了！恭喜你进入“绿”阶段。

第3步：添加更多测试并重构

为了确保健壮性，我们添加更多测试用例，比如负数、浮点数等：

def test_add_negative_numbers():    calc = Calculator()    result = calc.add(-2, -3)    assert result == -5def test_add_floats():    calc = Calculator()    result = calc.add(2.5, 3.1)    assert result == 5.6

运行测试，全部通过！此时你可以考虑是否需要重构。当前代码已经很简洁，无需改动。

第4步：开发减法功能（重复TDD循环）

继续用TDD方式添加 subtract 方法：

def test_subtract_two_numbers():    calc = Calculator()    result = calc.subtract(5, 3)    assert result == 2

运行测试，会报错说 Calculator 没有 subtract 方法。接着在 calculator.py 中添加实现：

def subtract(self, a, b):    return a - b

再次运行测试，全部通过！

为什么TDD值得学习？

• 提高代码质量：每个功能都有测试覆盖。
• 减少回归错误：修改代码后可快速验证是否破坏原有功能。
• 促进良好设计：TDD 迫使你思考接口和职责分离。
• 适合团队协作：测试即文档，新成员能快速理解代码行为。

总结

通过这个简单的例子，你已经掌握了 Python测试驱动开发 的基本流程。无论是开发 Web 应用、数据分析脚本还是自动化工具，TDD 都能显著提升你的开发效率和代码可靠性。

记住 TDD 的核心口诀：红 → 绿 → 重构。坚持练习，你会逐渐体会到它的强大之处。如果你是 Python初学者TDD，不妨从今天的小项目开始实践吧！

关键词回顾：Python测试驱动开发、TDD教程、单元测试Python、Python初学者TDD