本篇是《Python 从入门到初级》第 19 / 20 篇。示例使用 Python 3.12 兼容语法，完整目录结构与数据见配套源码包。
修改一段代码后，最容易漏掉的是以前能工作的情况。自动化测试把输入和预期结果写下来，让重复检查由程序完成。本篇用 unittest 保护订单统计与文件整理的关键行为。
1. 先决定哪些行为值得保护
对于订单工具，至少检查正常汇总、空表、中文与引号字段、缺少表头、重复编号、负金额、非法状态和拒绝覆盖。
对于文件整理，检查分类、预览不写入、复制后保留源文件、同名拒绝、目标不能在源目录内部。
测试的价值在于验证这些业务与操作约定，而不是仅断言“函数被调用了一次”。通过测试也不等于已经覆盖真实系统的一切条件。
2. 用临时目录隔离测试数据
下面的测试会自己创建小文件，不依赖你手工准备的 output。TemporaryDirectory 为每个测试准备独立目录，测试完成后清理。
保存为 tests/test_orders.py：
import csv
import json
import tempfile
import unittest
from pathlib import Path
from ops_tools.orders import read_orders, save_json, summarize
FIELDS = ["order_id", "category", "amount_cents", "status"]
class OrderTests(unittest.TestCase):
def setUp(self):
self.temp = tempfile.TemporaryDirectory()
self.addCleanup(self.temp.cleanup)
self.root = Path(self.temp.name)
self.path = self.root / "orders.csv"
def write_rows(self, rows, fields=FIELDS):
with self.path.open("w", newline="", encoding="utf-8-sig") as handle:
writer = csv.writer(handle)
writer.writerow(fields)
writer.writerows(rows)
def test_paid_summary(self):
self.write_rows([["A1", "图书", 5900, "paid"], ["A2", "办公", 12500, "paid"],
["A3", "图书", 3900, "pending"]])
result = summarize(read_orders(self.path))
self.assertEqual(result["total_orders"], 3)
self.assertEqual(result["paid_orders"], 2)
self.assertEqual(result["paid_amount_cents"], 18400)
self.assertEqual(result["by_category_cents"], {"办公": 12500, "图书": 5900})
def test_empty_table(self):
self.write_rows([])
self.assertEqual(summarize(read_orders(self.path))["paid_amount_cents"], 0)
def test_bom_and_quoted_category(self):
self.write_rows([["A1", "图书,杂志", 100, "paid"]])
self.assertEqual(read_orders(self.path)[0]["category"], "图书,杂志")
def test_missing_header(self):
self.write_rows([], ["order_id"])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_negative_amount(self):
self.write_rows([["A1", "图书", -1, "paid"]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_non_integer_amount(self):
self.write_rows([["A1", "图书", "1.50", "paid"]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_duplicate_order(self):
self.write_rows([["A1", "图书", 100, "paid"], ["A1", "图书", 100, "paid"]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_unknown_status(self):
self.write_rows([["A1", "图书", 100, "unknown"]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_empty_category(self):
self.write_rows([["A1", " ", 100, "paid"]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_missing_value(self):
self.write_rows([["A1", "图书", 100]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_extra_value(self):
self.write_rows([["A1", "图书", 100, "paid", "extra"]])
with self.assertRaises(ValueError):
read_orders(self.path)
def test_missing_file(self):
with self.assertRaises(FileNotFoundError):
read_orders(self.path)
def test_save_and_refuse_overwrite(self):
path = self.root / "out" / "report.json"
save_json({"paid_amount_cents": 100}, path)
self.assertEqual(json.loads(path.read_text(encoding="utf-8"))["paid_amount_cents"], 100)
with self.assertRaises(FileExistsError):
save_json({"paid_amount_cents": 999}, path)
self.assertEqual(json.loads(path.read_text(encoding="utf-8"))["paid_amount_cents"], 100)
if __name__ == "__main__":
unittest.main()
测试类继承 unittest.TestCase，名字以 test_ 开头的方法可以被发现。setUp 在每个测试前建立环境，addCleanup 注册收尾动作。
3. 结果相同和预期报错都可以测试
assertEqual 比较实际值与预期；assertRaises(ValueError) 声明某种非法输入应该被拒绝。如果函数悄悄接受了这个输入，测试反而应失败。
拒绝覆盖的测试还会再次读取原文件，确认原值没有被新值替换。它保护的是具体结果，而不只是出现了一个异常。
框架机制见 unittest 官方文档。
4. 从项目根目录执行发现
配套源码还包含 tests/test_organizer.py 的五项文件整理测试。进入同时包含 ops_tools、lesson17.py 和 tests 的示例根目录运行：
python -m unittest discover -s tests -v
完整示例预期发现 18 个测试并通过；只保留 test_orders.py 时是 13 个。数量不是质量目标，这里列出来是为了确认你运行的是哪一组测试。
如果出现模块导入错误，先检查运行目录、环境和项目结构。不要为了运行一个测试，把包复制到系统目录。
5. 故意让测试失败一次
在学习副本中，把 summarize 的已支付筛选去掉，再运行测试。预期正常汇总的结果与人工基准不符，测试会显示实际值和预期值。
恢复代码后再运行，确认重新通过。这样能验证测试真的能够捕捉一个有意义的回归，而不只是无论怎么改都显示 OK。
不要为了“保持绿色”把预期值随手改成错误实现的输出。先回到需求和人工计算判断谁应该修正。
6. 下一步还要测什么
单元测试重点覆盖函数与受控文件。CLI 还应通过进程方式检查参数错误、退出码和 dry-run；HTTP 客户端还应对接教学服务检查成功、错误状态和连接失败。
真实生产环境中的权限、网络、并发和大数据规模也需要相应验证。每一类检查都有明确范围，不必把所有测试都堆进同一个函数。
练习：增加一项“未支付订单不计入金额”的独立测试。准备一条 paid 和一条 pending，写下人工预期，再检查结果。你已经开始从“自己觉得代码对”走向“有证据说明某些行为符合约定”。