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用JupyterNotebook教Python

有了 Jupyter、PyHamcrest，用一點測試的代碼把它們連在一起，你就可以教任何適用于單元測試的 Python 內(nèi)容。

成都創(chuàng)新互聯(lián)專注于來鳳網(wǎng)站建設(shè)服務及定制，我們擁有豐富的企業(yè)做網(wǎng)站經(jīng)驗。 熱誠為您提供來鳳營銷型網(wǎng)站建設(shè)，來鳳網(wǎng)站制作、來鳳網(wǎng)頁設(shè)計、來鳳網(wǎng)站官網(wǎng)定制、微信小程序服務，打造來鳳網(wǎng)絡公司原創(chuàng)品牌,更為您提供來鳳網(wǎng)站排名全網(wǎng)營銷落地服務。

關(guān)于 Ruby 社區(qū)的一些事情一直讓我印象深刻，其中兩個例子是對測試的承諾和對易于上手的強調(diào)。這兩方面最好的例子是 Ruby Koans，在這里你可以通過修復測試來學習 Ruby。

要是我們能把這些神奇的工具也用于 Python，我們應該可以做得更好。是的，使用 Jupyter Notebook、PyHamcrest，再加上一點類似于膠帶的粘合代碼，我們可以做出一個包括教學、可工作的代碼和需要修復的代碼的教程。

首先，需要一些“膠布”。通常，你會使用一些漂亮的命令行測試器來做測試，比如 pytest 或 virtue。通常，你甚至不會直接運行它。你使用像 tox 或 nox 這樣的工具來運行它。然而，對于 Jupyter 來說，你需要寫一小段粘合代碼，可以直接在其中運行測試。

幸運的是，這個代碼又短又簡單：

 
 
 
    
  
  
  
  1. import unittest
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3. def run_test(klass):
    4.   
  
  
  4.     suite = unittest.TestLoader().loadTestsFromTestCase(klass)
    5.   
  
  
  5.     unittest.TextTestRunner(verbosity=2).run(suite)
    6.   
  
  
  6.     return klass
    7.

現(xiàn)在，裝備已經(jīng)就緒，可以進行第一次練習了。

在教學中，從一個簡單的練習開始，建立信心總是一個好主意。

那么，讓我們來修復一個非常簡單的測試：

 
 
 
    
  
  
  
  1. @run_test
    2.   
  
  
  2. class TestNumbers(unittest.TestCase):
    3.   
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  4.  def test_equality(self):
    5.   
  
  
  5.  expected_value = 3 # 只改這一行
    6.   
  
  
  6.  self.assertEqual(1+1, expected_value)
    7.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_equality (__main__.TestNumbers) ... FAIL
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3.  ======================================================================
    4.   
  
  
  4.  FAIL: test_equality (__main__.TestNumbers)
    5.   
  
  
  5.  ----------------------------------------------------------------------
    6.   
  
  
  6.  Traceback (most recent call last):
    7.   
  
  
  7.  File "", line 6, in test_equality
    8.   
  
  
  8.  self.assertEqual(1+1, expected_value)
    9.   
  
  
  9.  AssertionError: 2 != 3
    10.   
  
  
  10.  
    11.   
  
  
  11.  ----------------------------------------------------------------------
    12.   
  
  
  12.  Ran 1 test in 0.002s
    13.   
  
  
  13.  
    14.   
  
  
  14.  FAILED (failures=1)
    15.

“只改這一行” 對學生來說是一個有用的標記。它準確地表明了需要修改的內(nèi)容。否則，學生可以通過將第一行改為 return 來修復測試。

在這種情況下，修復很容易：

 
 
 
    
  
  
  
  1. @run_test
    2.   
  
  
  2. class TestNumbers(unittest.TestCase):
    3.   
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  4.  def test_equality(self):
    5.   
  
  
  5.  expected_value = 2 # 修復后的代碼行
    6.   
  
  
  6.  self.assertEqual(1+1, expected_value)
    7.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_equality (__main__.TestNumbers) ... ok
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3.  ----------------------------------------------------------------------
    4.   
  
  
  4.  Ran 1 test in 0.002s
    5.   
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  6.  OK
    7.

然而，很快，unittest 庫的原生斷言將被證明是不夠的。在 pytest 中，通過重寫 assert 中的字節(jié)碼來解決這個問題，使其具有神奇的屬性和各種啟發(fā)式方法。但這在 Jupyter notebook 中就不容易實現(xiàn)了。是時候挖出一個好的斷言庫了：PyHamcrest。

 
 
 
    
  
  
  
  1. from hamcrest import *
    2.   
  
  
  2. @run_test
    3.   
  
  
  3. class TestList(unittest.TestCase):
    4.   
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  5.  def test_equality(self):
    6.   
  
  
  6.  things = [1,
    7.   
  
  
  7.  5, # 只改這一行
    8.   
  
  
  8.  3]
    9.   
  
  
  9.  assert_that(things, has_items(1, 2, 3))
    10.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_equality (__main__.TestList) ... FAIL
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3.  ======================================================================
    4.   
  
  
  4.  FAIL: test_equality (__main__.TestList)
    5.   
  
  
  5.  ----------------------------------------------------------------------
    6.   
  
  
  6.  Traceback (most recent call last):
    7.   
  
  
  7.  File "", line 8, in test_equality
    8.   
  
  
  8.  assert_that(things, has_items(1, 2, 3))
    9.   
  
  
  9.  AssertionError:
    10.   
  
  
  10.  Expected: (a sequence containing <1> and a sequence containing <2> and a sequence containing <3>)
    11.   
  
  
  11.  but: a sequence containing <2> was <[1, 5, 3]>
    12.   
  
  
  12.  
    13.   
  
  
  13.  
    14.   
  
  
  14.  ----------------------------------------------------------------------
    15.   
  
  
  15.  Ran 1 test in 0.004s
    16.   
  
  
  16.  
    17.   
  
  
  17.  FAILED (failures=1)
    18.

PyHamcrest 不僅擅長靈活的斷言，它還擅長清晰的錯誤信息。正因為如此，問題就顯而易見了。[1, 5, 3] 不包含 2，而且看起來很丑：

 
 
 
    
  
  
  
  1. @run_test
    2.   
  
  
  2. class TestList(unittest.TestCase):
    3.   
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  4.  def test_equality(self):
    5.   
  
  
  5.  things = [1,
    6.   
  
  
  6.  2, # 改完的行
    7.   
  
  
  7.  3]
    8.   
  
  
  8.  assert_that(things, has_items(1, 2, 3))
    9.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_equality (__main__.TestList) ... ok
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3.  ----------------------------------------------------------------------
    4.   
  
  
  4.  Ran 1 test in 0.001s
    5.   
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  6.  OK
    7.

使用 Jupyter、PyHamcrest 和一點測試的粘合代碼，你可以教授任何適用于單元測試的 Python 主題。

例如，下面可以幫助展示 Python 從字符串中去掉空白的不同方法之間的差異。

 
 
 
    
  
  
  
  1. source_string = " hello world "
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3. @run_test
    4.   
  
  
  4. class TestList(unittest.TestCase):
    5.   
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  6.  # 這是個贈品：它可以工作！
    7.   
  
  
  7.  def test_complete_strip(self):
    8.   
  
  
  8.  result = source_string.strip()
    9.   
  
  
  9.  assert_that(result,
    10.   
  
  
  10.  all_of(starts_with("hello"), ends_with("world")))
    11.   
  
  
  11.  
    12.   
  
  
  12.  def test_start_strip(self):
    13.   
  
  
  13.  result = source_string # 只改這一行
    14.   
  
  
  14.  assert_that(result,
    15.   
  
  
  15.  all_of(starts_with("hello"), ends_with("world ")))
    16.   
  
  
  16.  
    17.   
  
  
  17.  def test_end_strip(self):
    18.   
  
  
  18.  result = source_string # 只改這一行
    19.   
  
  
  19.  assert_that(result,
    20.   
  
  
  20.  all_of(starts_with(" hello"), ends_with("world")))
    21.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_complete_strip (__main__.TestList) ... ok
    2.   
  
  
  2.  test_end_strip (__main__.TestList) ... FAIL
    3.   
  
  
  3.  test_start_strip (__main__.TestList) ... FAIL
    4.   
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  5.  ======================================================================
    6.   
  
  
  6.  FAIL: test_end_strip (__main__.TestList)
    7.   
  
  
  7.  ----------------------------------------------------------------------
    8.   
  
  
  8.  Traceback (most recent call last):
    9.   
  
  
  9.  File "", line 19, in test_end_strip
    10.   
  
  
  10.  assert_that(result,
    11.   
  
  
  11.  AssertionError:
    12.   
  
  
  12.  Expected: (a string starting with ' hello' and a string ending with 'world')
    13.   
  
  
  13.  but: a string ending with 'world' was ' hello world '
    14.   
  
  
  14.  
    15.   
  
  
  15.  
    16.   
  
  
  16.  ======================================================================
    17.   
  
  
  17.  FAIL: test_start_strip (__main__.TestList)
    18.   
  
  
  18.  ----------------------------------------------------------------------
    19.   
  
  
  19.  Traceback (most recent call last):
    20.   
  
  
  20.  File "", line 14, in test_start_strip
    21.   
  
  
  21.  assert_that(result,
    22.   
  
  
  22.  AssertionError:
    23.   
  
  
  23.  Expected: (a string starting with 'hello' and a string ending with 'world ')
    24.   
  
  
  24.  but: a string starting with 'hello' was ' hello world '
    25.   
  
  
  25.  
    26.   
  
  
  26.  
    27.   
  
  
  27.  ----------------------------------------------------------------------
    28.   
  
  
  28.  Ran 3 tests in 0.006s
    29.   
  
  
  29.  
    30.   
  
  
  30.  FAILED (failures=2)
    31.

理想情況下，學生們會意識到 .lstrip() 和 .rstrip() 這兩個方法可以滿足他們的需要。但如果他們不這樣做，而是試圖到處使用 .strip() 的話：

 
 
 
    
  
  
  
  1. source_string = " hello world "
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3. @run_test
    4.   
  
  
  4. class TestList(unittest.TestCase):
    5.   
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  6.  # 這是個贈品：它可以工作！
    7.   
  
  
  7.  def test_complete_strip(self):
    8.   
  
  
  8.  result = source_string.strip()
    9.   
  
  
  9.  assert_that(result,
    10.   
  
  
  10.  all_of(starts_with("hello"), ends_with("world")))
    11.   
  
  
  11.  
    12.   
  
  
  12.  def test_start_strip(self):
    13.   
  
  
  13.  result = source_string.strip() # 改完的行
    14.   
  
  
  14.  assert_that(result,
    15.   
  
  
  15.  all_of(starts_with("hello"), ends_with("world ")))
    16.   
  
  
  16.  
    17.   
  
  
  17.  def test_end_strip(self):
    18.   
  
  
  18.  result = source_string.strip() # 改完的行
    19.   
  
  
  19.  assert_that(result,
    20.   
  
  
  20.  all_of(starts_with(" hello"), ends_with("world")))
    21.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_complete_strip (__main__.TestList) ... ok
    2.   
  
  
  2.  test_end_strip (__main__.TestList) ... FAIL
    3.   
  
  
  3.  test_start_strip (__main__.TestList) ... FAIL
    4.   
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  5.  ======================================================================
    6.   
  
  
  6.  FAIL: test_end_strip (__main__.TestList)
    7.   
  
  
  7.  ----------------------------------------------------------------------
    8.   
  
  
  8.  Traceback (most recent call last):
    9.   
  
  
  9.  File "", line 19, in test_end_strip
    10.   
  
  
  10.  assert_that(result,
    11.   
  
  
  11.  AssertionError:
    12.   
  
  
  12.  Expected: (a string starting with ' hello' and a string ending with 'world')
    13.   
  
  
  13.  but: a string starting with ' hello' was 'hello world'
    14.   
  
  
  14.  
    15.   
  
  
  15.  
    16.   
  
  
  16.  ======================================================================
    17.   
  
  
  17.  FAIL: test_start_strip (__main__.TestList)
    18.   
  
  
  18.  ----------------------------------------------------------------------
    19.   
  
  
  19.  Traceback (most recent call last):
    20.   
  
  
  20.  File "", line 14, in test_start_strip
    21.   
  
  
  21.  assert_that(result,
    22.   
  
  
  22.  AssertionError:
    23.   
  
  
  23.  Expected: (a string starting with 'hello' and a string ending with 'world ')
    24.   
  
  
  24.  but: a string ending with 'world ' was 'hello world'
    25.   
  
  
  25.  
    26.   
  
  
  26.  
    27.   
  
  
  27.  ----------------------------------------------------------------------
    28.   
  
  
  28.  Ran 3 tests in 0.007s
    29.   
  
  
  29.  
    30.   
  
  
  30.  FAILED (failures=2)
    31.

他們會得到一個不同的錯誤信息，顯示去除了過多的空白：

 
 
 
    
  
  
  
  1. source_string = " hello world "
    2.   
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  3. @run_test
    4.   
  
  
  4. class TestList(unittest.TestCase):
    5.   
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  6.  # 這是個贈品：它可以工作！
    7.   
  
  
  7.  def test_complete_strip(self):
    8.   
  
  
  8.  result = source_string.strip()
    9.   
  
  
  9.  assert_that(result,
    10.   
  
  
  10.  all_of(starts_with("hello"), ends_with("world")))
    11.   
  
  
  11.  
    12.   
  
  
  12.  def test_start_strip(self):
    13.   
  
  
  13.  result = source_string.lstrip() # Fixed this line
    14.   
  
  
  14.  assert_that(result,
    15.   
  
  
  15.  all_of(starts_with("hello"), ends_with("world ")))
    16.   
  
  
  16.  
    17.   
  
  
  17.  def test_end_strip(self):
    18.   
  
  
  18.  result = source_string.rstrip() # Fixed this line
    19.   
  
  
  19.  assert_that(result,
    20.   
  
  
  20.  all_of(starts_with(" hello"), ends_with("world")))
    21.  
 
 
 
 
 
    
  
  
  
  1.  test_complete_strip (__main__.TestList) ... ok
    2.   
  
  
  2.  test_end_strip (__main__.TestList) ... ok
    3.   
  
  
  3.  test_start_strip (__main__.TestList) ... ok
    4.   
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  5.  ----------------------------------------------------------------------
    6.   
  
  
  6.  Ran 3 tests in 0.005s
    7.   
  
  
  7.  
    8.   
  
  
  8.  OK
    9.

在一個比較真實的教程中，會有更多的例子和更多的解釋。這種使用 Jupyter Notebook 的技巧，有的例子可以用，有的例子需要修正，可以用于實時教學，可以用于視頻課，甚至，可以用更多的其它零散用途，讓學生自己完成一個教程。


網(wǎng)站標題：用JupyterNotebook教Python
文章起源：http://www.5511xx.com/article/dhescgd.html