為驅動開發(Behavior-Driven Development,BDD)是一種卓越的開發模式。能幫助開發者養成日清日結的好習慣，從而避免甚至杜絕“最后一分鐘”的情況出現，因此對提高代碼質量是大有裨益的。其與Gherkin語法相結合的測試結構及設計形式，使得對團隊的全部成員包括非技術人員都具有極好的易讀性。

所有代碼都必須進行測試，這意味著上線時把系統瑕疵降到最低甚至為零。這需要與完整的測試套件相配，從整體把控軟件行為，使得檢測與維護都能有序進行。這就是BDD的魅力所在，難道不心動嗎？

什么是BDD?

BDD的概念和理論源自TDD(測試驅動開發)，類似于TDD的理論要點是在編碼前先寫好測試。不同點是除了使用單元測試進行細粒度化測試，還使用接受測試(acceptance tests)貫穿程序始末。接下來我們會結合Lettuce測試框架進行講解。

BDD過程可簡單概括為：

• ??? 編寫一個缺陷接受測試
• ??? 編寫一個缺陷單元測試
• ??? 使單元測試通過
• ??? 重構
• ??? 使接受測試通過

在每個功能里，如有需要重復上述步驟。

敏捷開發中的BDD

在敏捷開發中，BDD更是如魚得水。

如果項目的新功能和新需求每隔一、兩個星期就發生變更，那么該團隊需要配合進行快節奏的測試和編碼工作。Python中的接受和單元測試可以幫助實現該目標。

接受測試為人熟知的是使用了一個英文格式的“特性”描述文件，內容是含有的測試以及個別測試。這樣做的好處是使整個項目團隊都參與其中，除了開發者，還有管理者與商業分析者等不參與實際測試過程的非技術成員。

特性文件的編寫遵循全員可讀的規則，使技術和非技術成員都能清楚理解與接收。如果只包含單元測試，那么有可能會導致需求分析不全面或不能達成共識。接受測試的最大優點是適用性強，不論項目規模大小都能運用自如。

Gherkin語法

通常會使用Gherkin來編寫接受測試，Gherkin來自Cucumber框架，由Ruby語言所編寫。Gherkin語法十分簡單，在Lettuce Python中主要使用以下8點來進行特性和測試的定義：

• ??? Given假設
• ??? When時間
• ??? Then下一步
• ??? And與
• ??? Feature特性：
• ??? Background背景：
• ??? Scenario Outline場合大綱：

安裝

使用Python常用的pip install語句就可完成Lettuce包的安裝：
?

            
$ pip install lettuce

          

$ lettuce /path/to/example.feature用于運行測試。可以每次只運行一個測試文件，或者是提交目錄名來運行目錄下的所有文件。

為了使測試的編寫和使用更加容易，我們建議把nosetests也安裝好：
?

            
$ pip install nose

          

特性文件

特性文件由英語寫成，內容是測試所覆蓋的程序范圍。此外還包括測試的創建任務。換言之，你除了需要編寫測試，還得規范自己就程序的方方面面編寫出良好的文檔。這樣做的好處是使自己對代碼上下都心中有數，明確下一步做什么。隨著項目規模的擴大，文檔的重要性會逐步顯現；例如重新回顧某個功能或對某個調用API進行回溯等等。

接下來會結合TDD中的一個實例創建一個特性文件。該實例是一個由Python寫成的簡易計算器，同時會演示接受測試的基本寫法。目錄構成的建議是建立兩個文件夾，一個是app，用于放置代碼文件如calculator.py；另一個是tests，用于放置特性文件夾。

            
calculator.py：
 
class Calculator(object):
  def add(self, x, y):
    number_types = (int, long, float, complex)
 
    if isinstance(x, number_types) and isinstance(y, number_types):
      return x + y
    else:
      raise ValueError


          

tests/features目錄下的特性文件calculator.feature
?

            
Feature: As a writer for NetTuts
 I wish to demonstrate
 How easy writing Acceptance Tests
 In Python really is.
 
 Background:
  Given I am using the calculator
 
 Scenario: Calculate 2 plus 2 on our calculator
  Given I input "2" add "2"
  Then I should see "4"

          

從該例子不難看出特性文件的描述是非常直截了當的，能夠使全體成員都能看明白。

特性文件的三個要點：

• ??? Feature block(特性區塊)：該處描述了測試組所涵蓋的程序內容。這里不執行任何代碼，但能使閱讀者明白正要進行什么樣的特性測試。
• ??? Background block(背景區塊)：先于特性文件中每個場景(Scenario)區塊執行。這類似于SetUp()方法用于進行創建代碼的編寫，例如進行條件和位置的編寫。
• ??? Scenario block(場景區塊)：這里用于定義測試。第一行用作文檔再一次的描述，接著是測試的具體內容。以這樣的風格編寫測試難道不是很簡單嗎？

步驟(Steps)文件

除了特性文件，步驟文件也是必須的，這是“見證奇跡的時刻”。顯然地，特性文件本身不會做出什么結果；它需要步驟文件依次地與Python執行代碼一一映射才有最后的結果輸出。這里應用的是正則表達式。

正則表達式？不會過于復雜嗎？其實在BDD世界里，正則表達式常用于捕捉整個字符串或從某行抓取變量。所以熟能生巧。

正則表達式？在測試中使用不會太復雜嗎？在Lettuce是不會的，反而是非常簡單的。

以下是對應的步驟文件的編寫：
?

            
from lettuce import *
from nose.tools import assert_equals
from app.calculator import Calculator
 
 
@step(u'I am using the calculator')
def select_calc(step):
  print ('Attempting to use calculator...')
  world.calc = Calculator()
 
 
@step(u'I input "([^"]*)" add "([^"]*)"')
def given_i_input_group1_add_group1(step, x, y):
  world.result = world.calc.add(int(x), int(y))
 
 
@step(u'I should see "([^"]+)"')
def result(step, expected_result):
  actual_result = world.result
  assert_equals(int(expected_result), actual_result)

          

文件首部分是標準的導入寫法。例如對Calculator的訪問和Lettuce工具的導入，還有nosetest包中assert_equals斷定方法的導入。接下來，你就可以開始針對特性文件的每一行進行步驟定義。如前所述，正則表達式很多時候用于提取整個字符串，除了有時需要在某行對變量進行訪問。

在這個例子中， 里的@step起到解碼提取的作用；u字母的意思是以unicode編碼方式進行表達式執行。接著是使用正則表達式對引用的內容進行匹配，這里是要進行相加的數字。

然后是對Python方法傳入變量，變量名可任意定義，這里使用x和y作為calculator add方法的傳入變量名。

此外需要介紹world變量的使用。world是一個全局容器，使得變量可以在同一場景的不同步驟中使用。否則，所有變量只對應于其所在方法可用。例如把add方法的運算結果存放于某個step，而在另一外一個step進行結果的斷定。

特性的執行

特性文件和步驟文件都完成后，接下來可以運行測試來看看能否通過。內建測試運行機的Lettuce執行方式是很簡單的，例如

            
lettuce test/features/calculator.feature：
 
$ lettuce tests/features/calculator.feature 
 
Feature: As a writer for NetTuts         # tests/features/calculator.feature:1
 I wish to demonstrate             # tests/features/calculator.feature:2
 How easy writing Acceptance Tests       # tests/features/calculator.feature:3
 In Python really is.              # tests/features/calculator.feature:4
 
 Background:
  Given I am using the calculator       # tests/features/steps.py:6
  Given I am using the calculator       # tests/features/steps.py:6
 
 Scenario: Calculate 2 plus 2 on our calculator # tests/features/calculator.feature:9
  Given I input "2" add "2"          # tests/features/steps.py:11
  Then I should see "4"            # tests/features/steps.py:16
 
1 feature (1 passed)
1 scenario (1 passed)
2 steps (2 passed)

          

Lettuce的輸出是非常工整的，它清楚顯示了哪行特性文件代碼被執行了，然后對成功執行的行以高亮綠色顯示。此外還顯示了正在運行的特性文件以及行號，這對于測試失敗時進行特性文件缺陷行的查找是很有幫助的。輸出末尾是特性，場景，步驟的執行個數以及通過個數的結果匯總。本例中所有測試都通過了。但如果出現錯誤，Lettuce會如何處理呢？

首先得對calculator.py代碼進行修改，把add方法改為兩數相減：
?

            
class Calculator(object):
  def add(self, x, y):
    number_types = (int, long, float, complex)
 
    if isinstance(x, number_types) and isinstance(y, number_types):
      return x - y
    else:
      raise ValueError

          

再次運行，看看Lettuce是如何對錯誤進行說明的：
?

            
$ lettuce tests/features/calculator.feature 
 
Feature: As a writer for NetTuts         # tests/features/calculator.feature:1
 I wish to demonstrate             # tests/features/calculator.feature:2
 How easy writing Acceptance Tests       # tests/features/calculator.feature:3
 In Python really is.              # tests/features/calculator.feature:4
 
 Background:
  Given I am using the calculator       # tests/features/steps.py:6
  Given I am using the calculator       # tests/features/steps.py:6
 
 Scenario: Calculate 2 plus 2 on our calculator # tests/features/calculator.feature:9
  Given I input "2" add "2"          # tests/features/steps.py:11
  Then I should see "4"            # tests/features/steps.py:16
  Traceback (most recent call last):
   File "/Users/user/.virtualenvs/bdd-in-python/lib/python2.7/site-packages/lettuce/core.py", line 144, in __call__
    ret = self.function(self.step, *args, **kw)
   File "/Users/user/Documents/Articles - NetTuts/BDD_in_Python/tests/features/steps.py", line 18, in result
    assert_equals(int(expected_result), actual_result)
   File "/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/unittest/case.py", line 515, in assertEqual
    assertion_func(first, second, msg=msg)
   File "/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/unittest/case.py", line 508, in _baseAssertEqual
    raise self.failureException(msg)
  AssertionError: 4 != 0
 
1 feature (0 passed)
1 scenario (0 passed)
2 steps (1 failed, 1 passed)
 
List of failed scenarios:
 Scenario: Calculate 2 plus 2 on our calculator # tests/features/calculator.feature:9

          

顯然，實際結果0與預期結果4是不符的。Lettuce清楚顯示了該問題，接下來就是調試排錯直到通過的時間了。

其它工具
在Python中還提供了很多不同的工具來進行類似的測試，這些工具基本源自Cucumber。例如：

• ??? Behave：這是一個Cucumber接口。文檔配套齊備，保持更新，有不少的配套工具。
• ??? Freshen：另一個Cucumber接口，配套網站有完整的教程和實例，安裝方式都是簡單的pip方式。

不論使用什么工具，只要對某個工具運用熟練了，其它的自然能融會貫通。對教程文檔的熟讀是成功的第一步。

優點

自信地進行代碼重構

使用一個完整測試套件的優點是顯而易見的。找到一個強大的測試套件，會讓代碼重構工作事半功倍，信心滿滿。

隨著項目規模的不斷擴大，如果缺乏有效的工具，這不啻會使回溯和重構工作困難重重。如果有一套完整的接受測試來與每個特性一一對應，那么將能使變更工作有序不紊地進行，不會對現有功能模塊造成破壞。

全員都能參與其中的接受測試，將能極大地提升團隊戰斗力，一開始就朝著同一目標前進。程序員可把精力用在精確的目標上，避免需求范圍的失控；測試員可就特性文件進行一一檢閱，把測試環節做到極致。最后形成良性循環，使得程序的每個特性都完美交付。

綜述

結合上述過程和工具，在過往工作過的團隊中我們都曾取得不錯的成績。BDD開發方式可使整個團隊保持專注，保持自信，保持活力，并使潛在錯誤降到最低。