Інтеграція Coverage.py: Вимірювання покриття коду для глобальної розробки програмного забезпечення

У динамічному світі розробки програмного забезпечення забезпечення якості коду має першорядне значення. Покриття коду, критична метрика, допомагає нам зрозуміти, наскільки добре протестовано наш код. Ця стаття в блозі присвячена Coverage.py, потужному інструменту для вимірювання покриття коду в Python, і тому, як ефективно інтегрувати його у ваш робочий процес глобальної розробки програмного забезпечення.

Що таке покриття коду та чому це важливо?

Покриття коду кількісно визначає ступінь, до якої ваш вихідний код виконується під час запуску ваших тестів. Це важливий показник ефективності тестування. Високе покриття коду зазвичай свідчить про те, що більша частина вашого коду перевіряється тестами, що збільшує ймовірність виявлення помилок і забезпечення стабільності вашого програмного забезпечення. І навпаки, низьке покриття може вказувати на непротестовані шляхи коду, які можуть містити невиявлені проблеми. Для міжнародних команд, які співпрацюють над програмними проектами, послідовне та всебічне тестування, яке полегшується інструментами покриття коду, такими як Coverage.py, є важливим для підтримки якості коду в різних часових поясах, мовах та різному рівні досвіду розробників.

Переваги покриття коду включають:

• Виявлення непротестованого коду: Вказує на області вашого коду, які не покриваються тестами, виділяючи потенційні вразливості.
• Покращення якості тестування: Заохочує створення більш комплексних тестів, що веде до більш якісного програмного забезпечення.
• Зменшення помилок: Допомагає виявляти помилки на ранній стадії циклу розробки, зменшуючи вартість їх виправлення.
• Сприяння рефакторингу: Забезпечує впевненість під час рефакторингу коду, знаючи, що ваші тести вловлюватимуть будь-які небажані зміни.
• Покращення співпраці: Сприяє спільному розумінню якості коду у вашій команді, особливо важливому для географічно розподілених команд.

Знайомство з Coverage.py

Coverage.py — це пакет Python, який вимірює покриття коду. Він відстежує, які частини вашого коду виконуються під час тестування, і генерує звіти з детальною інформацією про відсоток покриття. Це простий і легкий у використанні інструмент, який легко інтегрується з різними платформами тестування.

Основні характеристики Coverage.py

• Покриття рядків: Вимірює відсоток виконаних рядків коду.
• Покриття гілок: Визначає виконання гілок в умовних операторах (наприклад, if/else).
• Гнучка інтеграція: Працює з популярними платформами тестування, такими як unittest, pytest та tox.
• Варіанти звітування: Генерує різні звіти, включаючи текстові, HTML та XML.
• Налаштування: Дозволяє детально налаштувати відповідно до конкретних потреб вашого проекту.

Встановлення та налаштування

Встановлення Coverage.py дуже просте за допомогою pip, інсталятора пакетів Python.

            pip install coverage
            

              
                Copy
              
            
          

Після встановлення ви готові його використовувати. Для проектів, які використовують віртуальні середовища (найкраща практика), переконайтеся, що Coverage.py встановлено у відповідному віртуальному середовищі.

Основне використання з unittest

Ось простий приклад використання Coverage.py з вбудованою платформою unittest:

1. Створіть файл Python (наприклад, my_module.py):

            def add(x, y):
    return x + y

def subtract(x, y):
    return x - y
            

              
                Copy
              
            
          

2. Створіть файл тесту (наприклад, test_my_module.py):

            import unittest
import my_module

class TestMyModule(unittest.TestCase):
    def test_add(self):
        self.assertEqual(my_module.add(2, 3), 5)

    def test_subtract(self):
        self.assertEqual(my_module.subtract(5, 2), 3)

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()
            

              
                Copy
              
            
          

3. Запустіть тести з Coverage.py:

            coverage run -m unittest discover
            

              
                Copy
              
            
          

Команда coverage run виконує ваші тести та відстежує покриття коду. -m unittest discover вказує на запуск тестів unittest. discover використовує можливості виявлення unittest для пошуку тестів. Ця команда знаходить усі тести в поточному каталозі або підкаталогах.

4. Створіть звіт про покриття:

            coverage report
            

              
                Copy
              
            
          

Це створить текстовий звіт у вашому терміналі, який показує відсотки покриття для кожного файлу.

Приклад виводу:

            Name              Stmts   Miss  Cover
--------------------------------------
my_module.py          4      0   100%
--------------------------------------
TOTAL                 4      0   100%
            

              
                Copy
              
            
          

Використання Coverage.py з pytest

Для проектів, які використовують pytest, інтеграція є настільки ж простою. Pytest має плагін під назвою pytest-cov, який спрощує цей процес.

1. Встановіть плагін:

            pip install pytest-cov
            

              
                Copy
              
            
          

2. Запустіть свої тести pytest з прапором `--cov`:

            pytest --cov=my_module --cov-report term
            

              
                Copy
              
            
          

--cov=my_module вказує pytest вимірювати покриття для модуля my_module. Прапор --cov-report term генерує звіт у терміналі. Вихід буде подібним до виводу coverage report, показуючи інформацію про покриття.

Створення звітів

Coverage.py пропонує різні варіанти звітування для візуалізації та аналізу даних про покриття коду. Ці звіти надають різні перспективи процесу тестування та можуть бути спільно використані міжнародними командами. Вибір звіту для використання залежить від уподобань вашої команди та конкретних потреб проекту.

Текстовий звіт

Текстовий звіт є найпростішою формою звітування та генерується за допомогою команди coverage report. Він містить простий огляд відсотків покриття для кожного файлу та загального проекту. Цей звіт легко поділитися у вихідних даних терміналу та швидко переглянути.

            coverage report
            

              
                Copy
              
            
          

HTML звіт

HTML звіт забезпечує більш візуальний та детальний перегляд вашого покриття коду. Він дозволяє заглибитися в окремі файли та побачити, які рядки коду були виконані, а які ні. Це чудовий вибір для детального аналізу покриття. HTML звіти полегшують розподіленим командам обмін результатами покриття. Ними можна поділитися через хмарні рішення для зберігання або в інструментах управління проектами.

            coverage html
            

              
                Copy
              
            
          

Ця команда генерує каталог htmlcov, що містить HTML звіти.

XML звіт

XML звіт генерує XML-файл, що містить докладні дані про покриття. Цей формат корисний для інтеграції з системами безперервної інтеграції (CI) та іншими автоматизованими інструментами. XML звіти можуть бути розібрані CI-серверами (наприклад, Jenkins, GitLab CI або CircleCI) та використані для відображення тенденцій покриття з часом.

            coverage xml
            

              
                Copy
              
            
          

Ця команда створює файл coverage.xml.

Параметри конфігурації

Coverage.py пропонує кілька параметрів конфігурації для налаштування його поведінки та задоволення конкретних потреб вашого проекту. Ці параметри конфігурації можна вказати у файлі .coveragerc або за допомогою аргументів командного рядка.

Файл .coveragerc

Файл .coveragerc є кращим методом налаштування Coverage.py. Він дозволяє вказати різні параметри, такі як те, які файли включати або виключати, які гілки ігнорувати та які формати звітування використовувати. Цей файл зазвичай розміщується в кореневому каталозі вашого проекту.

Ось простий приклад файлу .coveragerc:

            [run]
  source = .
  omit = 
      */tests/*

[report]
  show_missing = True
  exclude_lines = 
      pragma: no cover
            

              
                Copy
              
            
          

Ця конфігурація вказує наступне:

• source = .: Включає всі файли Python у поточному каталозі та підкаталогах.
• omit = */tests/*: Виключає всі файли в каталозі tests та його підкаталогах з аналізу покриття. Це звичайна практика, щоб запобігти впливу самих тестів на показники покриття.
• show_missing = True: Відображає рядки коду, які не покриваються тестами у звіті.
• exclude_lines = pragma: no cover: Виключає рядки, що містять коментар pragma: no cover, з аналізу покриття. Ця директива корисна для частин коду, де тестування не застосовне або свідомо пропущено.

Параметри командного рядка

Ви також можете налаштувати Coverage.py за допомогою аргументів командного рядка. Ці параметри перезаписують параметри, зазначені у файлі .coveragerc. Параметри командного рядка забезпечують швидкі зміни конфігурації для конкретних запусків тестування.

Приклад:

            coverage run --source=my_package --omit=*/tests/* -m pytest
            

              
                Copy
              
            
          

Ця команда запускає pytest і вимірює покриття, вказуючи вихідний каталог та виключаючи тести з покриття.

Найкращі практики для глобальної розробки програмного забезпечення

Інтеграція інструментів покриття коду, таких як Coverage.py, у ваш процес розробки є важливим кроком для покращення якості вашого програмного забезпечення. Для глобальних команд прийняття найкращих практик може значно покращити співпрацю, зменшити кількість помилок і прискорити цикл випуску.

1. Цілі щодо узгодженого покриття тестів

Встановіть цільовий відсоток покриття коду (наприклад, 80% або вище) для вашого проекту. Це забезпечує вимірну мету для вашої команди розробників. Переконайтеся, що ціль покриття є послідовною для всіх модулів і компонентів у межах проекту. Регулярно відстежуйте покриття та оперативно вирішуйте будь-які падіння або невдачі у досягненні цілі. Для глобальних команд, які працюють у різних часових поясах, важливі регулярний моніторинг та сповіщення.

2. Автоматизуйте звітування про покриття коду

Інтегруйте звітування про покриття коду у свій конвеєр безперервної інтеграції/безперервної доставки (CI/CD). Автоматично генеруйте HTML або XML звіти після кожного збирання або запиту на злиття. Використовуйте інструменти CI, такі як Jenkins, GitLab CI, CircleCI або GitHub Actions, для автоматичного запуску тестів і створення звітів про покриття. Це автоматизує процес і забезпечує доступність актуальних даних про покриття для всіх членів команди, незалежно від їх розташування чи часового поясу. Безпосередній зворотний зв’язок також забезпечує швидші ітерації та швидше вирішення помилок.

3. Регулярно переглядайте звіти про покриття

Зробіть звіти про покриття коду невід’ємною частиною вашого процесу перевірки коду. Розробники повинні переглядати дані про покриття та переконатися, що нові зміни коду належним чином протестовані. Визначте та вирішуйте будь-які неохоплені області коду. Цей спільний підхід дозволяє розробникам з різних глобальних місць спільно забезпечити, щоб усі нещодавно представлені функціональні можливості та зміни були покриті тестами.

4. Напишіть змістовні тести

Зосередьтеся на написанні високоякісних тестів, які охоплюють широкий спектр сценаріїв і граничних випадків. Високе покриття тестами є цінним, але ефективність ваших тестів має більше значення. Тести повинні всебічно перевіряти функціональність вашого коду. Тести повинні бути легко зрозумілими та підтримуваними. Заохочуйте розробників надавати пріоритет написанню тестів, які охоплюють важливі функції та критичні шляхи коду. Добре написані тести мають вирішальне значення для міжнародних команд, оскільки вони забезпечують ясність щодо поведінки системи та полегшують налагодження в різних географічних місцях.

5. Використовуйте Coverage.py з контролем версій

Зберігайте звіти про покриття коду разом із вашим кодом у системі контролю версій (наприклад, Git). Це дозволяє відстежувати зміни покриття з часом і визначати потенційні регресії. Контроль версій гарантує, що кожен член команди, незалежно від його місцезнаходження, може бачити історію покриття та те, як вона розвивалася з часом. Такі інструменти, як Git, забезпечують загальну основу для підтримки та перегляду всіх даних про покриття.

6. Встановіть чіткі інструкції з тестування

Визначте чіткі вказівки та стандарти для написання тестів, які включають угоди про найменування тестів, структурування файлів тестів і вибір відповідних платформ тестування. Ці вказівки забезпечують узгодженість і полегшують членам команди в усьому світі розуміння та участь у зусиллях з тестування. Ця стандартизація зменшує потенційні непорозуміння та оптимізує процес.

7. Негайно усувайте прогалини в покритті

Коли прогалина ідентифікована, оперативно вирішуйте її. Призначайте конкретні завдання розробникам для написання тестів для покриття неохопленого коду. Своєчасне усунення прогалин підкреслює важливість покриття коду в команді. Регулярне спілкування та швидка відповідь у команді, навіть у різних часових поясах, життєво важливі для забезпечення швидкого та ефективного вирішення.

8. Використовуйте інформаційну панель якості коду

Інтегруйте дані про покриття коду та інші показники якості в інформаційну панель якості коду. Це забезпечує централізований огляд стану вашого проекту та дозволяє відстежувати прогрес у досягненні ваших цілей. Такі інструменти, як SonarQube або подібні інформаційні панелі, допомагають контролювати стан і продуктивність програмного забезпечення. Інформаційні панелі забезпечують консолідований перегляд, до якого кожен може отримати доступ, полегшуючи моніторинг стану проекту та дозволяючи глобальним командам своєчасно відстежувати та вирішувати проблеми якості.

9. Навчання та обмін знаннями

Забезпечте навчання та ресурси для членів вашої команди з використання Coverage.py та написання ефективних тестів. Сприяйте сесіям обміну знаннями та переглядам коду для популяризації найкращих практик. Перехресне навчання — чудовий спосіб подолати будь-яку невідповідність у глобальній команді.

10. Враховуйте часові пояси та спілкування

Визнавайте та враховуйте різницю в часових поясах під час планування зустрічей та надання зворотного зв’язку. Використовуйте асинхронні методи зв’язку, такі як електронна пошта та інструменти управління проектами, щоб полегшити співпрацю. Налагодьте чіткі канали зв’язку для повідомлення про помилки та обговорення результатів покриття коду. Ця практика дозволяє членам глобальної команди ефективно функціонувати в різних часових поясах.

Розширене використання та міркування

Крім основ, Coverage.py пропонує розширені функції та міркування для більш складних проектів.

Покриття гілок та умовні оператори

Coverage.py забезпечує покриття гілок, яке відстежує, чи виконуються всі гілки умовних операторів (наприклад, if/else, for, while) під час тестування. Переконайтеся, що всі гілки покриті, щоб уникнути потенційних помилок у різних сценаріях. Покриття гілок стає критичним під час обробки різних умов і сценаріїв, тим самим покращуючи надійність програмного забезпечення, особливо коли програмне забезпечення використовується в усьому світі.

Виключення коду з покриття

У певних сценаріях може знадобитися виключити певний код з вимірювання покриття. Зазвичай це для згенерованого коду, коду, який важко протестувати, або коду, який вважається некритичним. Використовуйте параметр конфігурації omit у вашому файлі .coveragerc або директиву pragma: no cover у вашому коді.

Інтеграція з системами CI/CD

Щоб автоматизувати аналіз покриття коду, інтегруйте Coverage.py з вашим конвеєром CI/CD. Налаштуйте вашу систему CI/CD для запуску тестів, створення звітів про покриття (HTML або XML) і їх відображення. Багато систем CI/CD забезпечують спеціальну інтеграцію для відображення показників покриття коду та виявлення регресій покриття коду. Це покращить робочий процес для міжнародних команд, гарантуючи швидкий зворотний зв’язок для будь-яких покращень коду.

Coverage.py та Django

Для проектів Django інтеграція з Coverage.py є безшовною. Використовуйте плагін pytest-cov або команду coverage run з тестовим інструментом Django. Зверніть особливу увагу на виключення вбудованих файлів тестування та шаблонів Django з розрахунків покриття. Під час роботи з міжнародними клієнтами послідовна інтеграція Django допомагає зменшити кількість помилок і підтримувати стабільність програмного забезпечення в різних регіонах.

Coverage.py та Asyncio

Під час вимірювання покриття для асинхронного коду важливо переконатися, що всі асинхронні функції та завдання покриваються тестами. Використовуйте асинхронні платформи тестування, такі як pytest-asyncio, для написання ефективних тестів. Під час написання коду для різних міжнародних ринків переконайтеся, що асинхронні функції добре протестовані, щоб запобігти проблемам для користувачів, які працюють у різних мережах.

Виправлення неполадок типових проблем

Ось деякі типові проблеми, з якими ви можете зіткнутися, і як їх вирішити:

• Покриття низьке: Перегляньте свої тести та додайте більше тест-кейсів, щоб покрити всі гілки коду.
• Неправильні шляхи до файлів: Перевірте свій файл .coveragerc і аргументи командного рядка, щоб переконатися, що використовуються правильні шляхи до файлів. Перевірте розташування вашого вихідного коду та файлів тестів.
• Відсутнє покриття тестами для певного модуля: Переконайтеся, що модуль включено в аналіз покриття, підтвердивши налаштування source у вашому файлі `.coveragerc` або використовуючи правильні прапори командного рядка. Перегляньте свої тести та переконайтеся, що є тест-кейси для всіх функцій у модулі.
• Ігнорування тестів: Переконайтеся, що ваші файли тестів не виключені вашою конфігурацією. Переконайтеся, що ви випадково не виключили файли тестів у .coveragerc.
• Проблеми з віртуальними середовищами: Переконайтеся, що Coverage.py та всі платформи тестування встановлені в одному віртуальному середовищі. Активуйте віртуальне середовище перед запуском покриття.

Висновок

Інтеграція Coverage.py у ваші проекти Python є важливим кроком до забезпечення високоякісного програмного забезпечення. Це дозволяє вимірювати та відстежувати покриття коду, визначати непротестовані шляхи коду та покращувати загальну якість вашого коду. Застосовуючи найкращі практики, описані в цьому посібнику, ви можете ефективно використовувати Coverage.py у своїх глобальних командах розробки програмного забезпечення, сприяти співпраці та надавати надійне програмне забезпечення користувачам у всьому світі. Регулярний аналіз покриття коду може значно покращити ваші зусилля з тестування, підвищити якість коду та допомогти створити культуру безперервного вдосконалення у ваших командах розробників.

Принципи, розглянуті тут, широко застосовні та можуть бути адаптовані до різних розмірів проектів, структур команд і платформ тестування. Послідовно застосовуючи ці методи, ваша команда може створювати більш надійне та підтримуване програмне забезпечення, що зрештою призведе до кращого досвіду користувачів у всьому світі.