### 4.3.5 自底向上实现与单元测试 自顶向下设计设计是创建层次化的模块结构的过程，而从实现的角度看，我们又是采取了相反的过程，即自底向上的实现。从结构图的底层开始实现每一个函数，然后上一层模块 自然得到实现。就这样自底向上，直至主程序得到完全的实现。 在模块化编程中，测试程序最适合采用单元测试技术，即先分别测试每一个小模块，然 后再逐步测试较大的模块，直至最后测试完整程序。以 calendar 程序为例，当我们实现了 days(y,m)函数后，就应该来测试此函数是否能完成预定的功能——返回 y 年 m+1 月有多 少天。我们可以将 days(y,m)的定义存入一个模块文件（假设文件名是 moduletest.py）， 然后导入该文件并测试函数。下面是测试 days 函数的一个会话过程： ``` >>> 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，测试时应当使测试数据尽量覆盖所有关键情形。在我们的测试例子中，测试了合 法数据的边界情形 1900 年 1 月，也测试了 1900 年 2 月（这个年份虽然能被 4 整除但却不是闰年），还测试了 2000 年（能被 400 整除）是否闰年。所有测试结果都表明这个函数实现正 确。 单元测试技术独立地测试每一个函数，这样能更容易定位程序错误。如果较小模块都正 确，那么由它们组成的较大模块出现错误的可能性也就较小。最终测试完整程序时，就更有 希望通过测试。 最后，为了完整起见，我们将前面所有的代码汇集起来列在下面。 【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() ``` 图 4.11 显示了本程序的一次运行结果，可见程序是正确的（注意 2012 是闰年）。当然， 输出的日历在格式上还可以美化，例如将两三个月的日历放在同一排上之类。读者不妨自行 设计修改。  图 4.11 calendar 程序的运行示例