### 4.3.5 自底向上實現與單元測試 自頂向下設計設計是創建層次化的模塊結構的過程，而從實現的角度看，我們又是采取了相反的過程，即自底向上的實現。從結構圖的底層開始實現每一個函數，然后上一層模塊 自然得到實現。就這樣自底向上，直至主程序得到完全的實現。 在模塊化編程中，測試程序最適合采用單元測試技術，即先分別測試每一個小模塊，然 后再逐步測試較大的模塊，直至最后測試完整程序。以 calendar 程序為例，當我們實現了 days(y,m)函數后，就應該來測試此函數是否能完成預定的功能——返回 y 年 m+1 月有多 少天。我們可以將 days(y,m)的定義存入一個模塊文件（假設文件名是 moduletest.py）， 然后導入該文件并測試函數。下面是測試 days 函數的一個會話過程： ``` >>> from moduletest import days >>> days(1900,0) 31 >>> days(1900,1) 28 >>> days(1900,11) 31 >>> days(2000,1) 29 >>> days(2012,1) 29 >>> days(2012,10) 30 ``` 注意，測試時應當使測試數據盡量覆蓋所有關鍵情形。在我們的測試例子中，測試了合 法數據的邊界情形 1900 年 1 月，也測試了 1900 年 2 月（這個年份雖然能被 4 整除但卻不是閏年），還測試了 2000 年（能被 400 整除）是否閏年。所有測試結果都表明這個函數實現正 確。 單元測試技術獨立地測試每一個函數，這樣能更容易定位程序錯誤。如果較小模塊都正 確，那么由它們組成的較大模塊出現錯誤的可能性也就較小。最終測試完整程序時，就更有 希望通過測試。 最后，為了完整起見，我們將前面所有的代碼匯集起來列在下面。 【程序 4.8】calendar.py ``` # calendar.py def getYear(): print "This program prints the calendar of a given year." year = input("Please enter a year (after 1900): ") return year def firstDay(year): k = leapyears(year) n = (year - 1900) * 365 + k return (n + 1) % 7 def leapyears(year): count = 0 for y in range(1900,year): if y%4 == 0 and (y%100 != 0 or y%400 == 0): count = count + 1 return count def printCalendar(year,w): print print "=========== " + str(year) + " ==========" first = w for month in range(12): heading(month) first = oneMonth(year,month,first) def heading(m): months = ["Jan","Feb","Mar","Apr","May","Jun","Jul","Aug","Sept","Oct","Nov","Dec"] print " %s " % (months[m]) print "Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun" def oneMonth(year,month,first): d = days(year,month) frame = layout(first,d) printMonth(frame) return (first + d) % 7 def days(y,m): month_days = [31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31] d = month_days[m] if (m == 1) and (y%4 == 0 and (y%100 != 0 or y%400 == 0)): d = d + 1 return d def layout(first,d): frame = 42 * [""] if first == 0: first = 7 j = first - 1 for i in range(1,d+1): frame[j] = i j = j + 1 return frame def printMonth(frame): for i in range(42): print "%3s" % (frame[i]), if (i+1)%7 == 0: print def main(): year = getYear() w = firstDay(year) printCalendar(year,w) main() ``` 圖 4.11 顯示了本程序的一次運行結果，可見程序是正確的（注意 2012 是閏年）。當然， 輸出的日歷在格式上還可以美化，例如將兩三個月的日歷放在同一排上之類。讀者不妨自行 設計修改。  圖 4.11 calendar 程序的運行示例