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淺談Python任務自動化工具Tox

編輯：Python

淺談Python任務自動化工具Tox

引言：

最近在搜集github上包含測試樣例的Python項目，並試圖在docker環境下跑通這些項目，發現這些項目主要使用的測試框架有： unittest, pytest ,nosetest。還有一些用到了自動化工具Tox，所以簡單了解了一下。

簡介：

Command line driven CI frontend and development task automation tool
命令行驅動的 CI 前端和開發任務自動化工具

tox 的項目地址是：https://github.com/tox-dev/tox

其核心作用是支持創建隔離的 Python 環境，在裡面可以安裝不同版本的 Python 解釋器與各種依賴庫，以此方便開發者做自動化測試、打包、持續集成等事情。

簡單來說，tox 是一個管理測試虛擬環境的命令行工具。 它已存在多年且廣被開發者們使用，例如，著名的雲計算平台 OpenStack 也采用了它，作為最基礎的測試工具之一。

基本用法：

安裝

pip install tox

將有關項目和希望項目在其中運行的測試環境的基本信息放入應位於文件旁邊的文件中：tox.inisetup.py

# content of: tox.ini , put in same dir as setup.py
[tox]
envlist = py27,py36
[testenv]
# install testing framework
# ... or install anything else you might need here
deps = pytest
# run the tests
# ... or run any other command line tool you need to run here
commands = pytest

若要打包、安裝和測試項目，現在可以在命令提示符下鍵入：

tox

配置文件：

tox 的行為由其配置文件控制，當前它支持 3 種配置文件：

pyproject.toml
tox.ini
setup.cfg

我們以**python-project-wizard**項目為例，看一下開發人員寫的tox配置文件。

pyproject.toml

[tool]
[tool.poetry]
name = "ppw"
version = "1.1.1"
description = "A Wizard to create a skeleton python project with up-to-date technology"
license = "BSD-3-Clause"
authors = ["Aaron Yang <[email protected]>"]
readme = "README.md"
repository = "https://github.com/zillionare/cookiecutter-pypackage"
documentation = "https://zillionare.github.io/cookiecutter-pypackage/"
keywords = ['cookiecutter', 'template', 'package']
packages = [
{include = "ppw"}
]
include = [
'{
{cookiecutter.project_slug}}/**/*',
'cookiecutter.json',
'hooks/*'
]
[tool.poetry.dependencies]
python = ">=3.7,<4.0"
cookiecutter = "1.7.2"
pytest = {version = "^5.4.3", optional=true}
pytest-cookies = {version = "^0.5.1", optional=true}
pyyaml = {version="^5.3.1",optional=true}
mkdocs = {version="^1.1.2",optional=true}
mkdocs-material = {version="^6.1.7",optional=true}
mkdocs-material-extensions = {version="^1.0.1",optional=true}
pytest-cov = {version="^2.10.1",optional=true}
tox = {version = "^3.20.1", optional=true}
mkdocs-include-markdown-plugin = {version = "^2.8.0", optional=true}
fire = {version="^0.4.0", optional=true}
pre-commit = {version="^2.18.1",optional=true}
[tool.poetry.extras]
dev = [
"pytest",
"pytest-cookies",
"pyyaml",
"mkdocs",
"mkdocs-material",
"mkdocs-material-extensions",
"pytest-cov",
"tox",
"mkdocs-include-markdown-plugin",
"fire"
]
[tool.black]
line-length = 88
include = '\.pyi?$'
exclude = '''
/(
\.eggs
| \.git
| \.hg
| \.mypy_cache
| \.tox
| \.venv
| _build
| buck-out
| build
| dist
)/
'''
[build-system]
requires = ["poetry-core>=1.0.0"]
build-backend = "poetry.core.masonry.api"
[tool.poetry.scripts]
ppw = 'ppw.cli:main'

INI（.ini）文件是一種非常原始的基礎形式，但各家有各家的用法，而且它最多只能解決一層嵌套。只適合非常非常簡單的配置文件，一旦需要兩層嵌套，或需要數組，就力不從心了。
終於，TOML（.toml）橫空出世。它徹底放棄了括號或縮進的底層原理，而是采取了顯式鍵名鏈的方式。

tox.ini

[tox]
envlist = py37,py38,py39,py310, docs
isolated_build = True
[gh-actions]
python =
3.7: py37
3.8: py38, docs
3.9: py39
3.10: py310
[testenv:docs]
basepython=python
allowlist_externals = mkdocs
commands= mkdocs build
[testenv]
extras =
dev
setenv =
PYTHONPATH = {toxinidir}
commands = pytest -s --cov-report=term-missing tests

每個[xxx]及其下方內容組成一個章節（section），每個章節間使用空行作間隔。
[tox]下面是全局性的配置項
[xxx:yyy]繼承 xxx 的配置，同時其自身配置項的優先級更高。
對於每個虛擬環境，可用的配置項很多，例如常用的有：description（描述信息）、basepython（Python解釋器版本）、deps（環境依賴項）、commands（命令語句）等等。

tox 的工作流程:

配置（從figuration）：加載配置文件（如 tox.ini），解析命令行參數，讀取系統環境變量等
打包（packaging）：可選的，對於帶有 setup.py 文件的項目，可以在這步去生成它的源發行版
創建虛擬環境：默認使用 virtualenv 來創建虛擬環境，並根據配置項中的“deps”安裝所需的依賴項，然後執行配置好的命令（commands）
報告（report）：匯總所有虛擬環境的運行結果並羅列出來

安裝使用：

安裝：

使用tox-quickstart快速生成tox.ini，也可以根據模板手寫tox.ini文件

使用：

配置好文件後，可以tox 直接運行，也可以tox -e test_api
如果在其他目錄下運行，則需要tox -c /test/tox.ini -c是指定配置文件的意思

小結：

tox 本身定位是一個測試工具，它試圖令 Python 測試工作變得自動化、標准化與流程化。但跟 unittest 和 pytest 這些測試框架不同，它作用的是代碼層面之外的事情，是一種項目級的工具。因此，它需要跟這些測試框架相結合，或者同時處理多種自動化任務（如跑 pep8、測代碼覆蓋率、生成文檔等等），這樣才能更好地發揮它的價值。

它的一大特色在於創建/管理虛擬環境，但這只是為了方便測試而使用的手段，因此相比其它可管理虛擬環境的工具，如 Virtualenvwrapper、conda、pipenv、poetry，它在某些方面就存在著不足。