76、单元测试-参数化测试

参数化测试是一种单元测试技术，通过将测试数据与测试逻辑分离，使用不同的输入参数多次运行相同的测试用例，从而提高测试效率和代码复用性。

#### 基本原理
- **数据驱动测试**：将测试数据参数化，测试逻辑保持不变，通过不同的数据输入验证被测方法的正确性。
- **测试用例生成**：根据参数化数据自动生成多个测试用例，每个用例对应一组特定的输入参数。

#### 优势
1. **减少代码冗余**：
   - 避免为相似测试场景编写重复的测试代码，提高代码简洁性。
2. **提高测试覆盖率**：
   - 通过多样化的参数组合，全面验证被测方法在不同输入下的行为。
3. **易于维护**：
   - 数据和逻辑分离，修改测试数据时无需改动测试代码，便于维护和扩展。

#### 实现方式
不同的测试框架提供了参数化测试的支持，以下是常见框架的实现方法：

#### Python
- **unittest**
  - 使用 `subTest` 方法：
    ```python
    import unittest

    class TestExample(unittest.TestCase):
        def test_function(self):
            test_cases = [
                ("input1", "expected1"),
                ("input2", "expected2"),
            ]
            for input, expected in test_cases:
                with self.subTest(input=input):
                    actual = function_to_test(input)
                    self.assertEqual(actual, expected)
    ```
  - 使用第三方库 `parameterized`：
    ```python
    from parameterized import parameterized

    class TestExample(unittest.TestCase):
        @parameterized.expand([
            ("input1", "expected1"),
            ("input2", "expected2"),
        ])
        def test_function(self, input, expected):
            actual = function_to_test(input)
            self.assertEqual(actual, expected)
    ```
- **pytest**
  - 使用 `@pytest.mark.parametrize` 装饰器：
    ```python
    import pytest

    @pytest.mark.parametrize("input,expected", [
        ("input1", "expected1"),
        ("input2", "expected2"),
    ])
    def test_function(input, expected):
        actual = function_to_test(input)
        assert actual == expected
    ```

#### Java
- **JUnit 4**
  - 使用 `@RunWith(Parameterized.class)` 和 `@Parameters` 注解：
    ```java
    import org.junit.Test;
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.junit.runners.Parameterized;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Collection;

    @RunWith(Parameterized.class)
    public class TestExample {
        private String input;
        private String expected;

        public TestExample(String input, String expected) {
            this.input = input;
            this.expected = expected;
        }

        @Parameters
        public static Collection<Object[]> data() {
            return Arrays.asList(new Object[][]{
                {"input1", "expected1"},
                {"input2", "expected2"},
            });
        }

        @Test
        public void testFunction() {
            String actual = functionToTest(input);
            assertEquals(expected, actual);
        }
    }
    ```
- **JUnit 5**
  - 使用 `@ParameterizedTest` 和 `@ValueSource` 等注解：
    ```java
    import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
    import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;

    class TestExample {
        @ParameterizedTest
        @ValueSource(strings = {"input1", "input2"})
        void testFunction(String input) {
            String expected = getExpected(input);
            String actual = functionToTest(input);
            assertEquals(expected, actual);
        }
    }
    ```

#### 适用场景
- **输入验证**：测试不同参数类型（如字符串、数字、特殊字符）和边界值（如最大值、最小值、空值）对被测方法的影响。
- **异常处理**：验证方法在异常输入下的容错能力，如无效数据、格式错误等。
- **多环境测试**：测试同一方法在不同环境（如开发、测试、生产）下的行为一致性。

#### 总结
参数化测试通过数据驱动的方式，提高了单元测试的效率和覆盖率，减少了代码冗余，是编写高效、可维护测试用例的重要技术手段。