test/functional/README.md

   1 # Functional tests
   2
   3 ### Writing Functional Tests
   4
   5 #### Example test
   6
   7 The [example_test.py](example_test.py) is a heavily commented example of a test case that uses both
   8 the RPC and P2P interfaces. If you are writing your first test, copy that file
   9 and modify to fit your needs.
  10
  11 #### Coverage
  12
  13 Running `test_runner.py` with the `--coverage` argument tracks which RPCs are
  14 called by the tests and prints a report of uncovered RPCs in the summary. This
  15 can be used (along with the `--extended` argument) to find out which RPCs we
  16 don't have test cases for.
  17
  18 #### Style guidelines
  19
  20 - Where possible, try to adhere to [PEP-8 guidelines](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/)
  21 - Use a python linter like flake8 before submitting PRs to catch common style
  22   nits (eg trailing whitespace, unused imports, etc)
  23 - Avoid wildcard imports where possible
  24 - Use a module-level docstring to describe what the test is testing, and how it
  25   is testing it.
  26 - When subclassing the BitcoinTestFramwork, place overrides for the
  27   `set_test_params()`, `add_options()` and `setup_xxxx()` methods at the top of
  28   the subclass, then locally-defined helper methods, then the `run_test()` method.
  29
  30 #### General test-writing advice
  31
  32 - Set `self.num_nodes` to the minimum number of nodes necessary for the test.
  33   Having additional unrequired nodes adds to the execution time of the test as
  34   well as memory/CPU/disk requirements (which is important when running tests in
  35   parallel or on Travis).
  36 - Avoid stop-starting the nodes multiple times during the test if possible. A
  37   stop-start takes several seconds, so doing it several times blows up the
  38   runtime of the test.
  39 - Set the `self.setup_clean_chain` variable in `set_test_params()` to control whether
  40   or not to use the cached data directories. The cached data directories
  41   contain a 200-block pre-mined blockchain and wallets for four nodes. Each node
  42   has 25 mature blocks (25x50=1250 BTC) in its wallet.
  43 - When calling RPCs with lots of arguments, consider using named keyword
  44   arguments instead of positional arguments to make the intent of the call
  45   clear to readers.
  46
  47 #### RPC and P2P definitions
  48
  49 Test writers may find it helpful to refer to the definitions for the RPC and
  50 P2P messages. These can be found in the following source files:
  51
  52 - `/src/rpc/*` for RPCs
  53 - `/src/wallet/rpc*` for wallet RPCs
  54 - `ProcessMessage()` in `/src/net_processing.cpp` for parsing P2P messages
  55
  56 #### Using the P2P interface
  57
  58 - `mininode.py` contains all the definitions for objects that pass
  59 over the network (`CBlock`, `CTransaction`, etc, along with the network-level
  60 wrappers for them, `msg_block`, `msg_tx`, etc).
  61
  62 - P2P tests have two threads. One thread handles all network communication
  63 with the bitcoind(s) being tested (using python's asyncore package); the other
  64 implements the test logic.
  65
  66 - `P2PConnection` is the class used to connect to a bitcoind.  `P2PInterface`
  67 contains the higher level logic for processing P2P payloads and connecting to
  68 the Bitcoin Core node application logic. For custom behaviour, subclass the
  69 P2PInterface object and override the callback methods.
  70
  71 - Call `network_thread_start()` after all `P2PInterface` objects are created to
  72 start the networking thread.  (Continue with the test logic in your existing
  73 thread.)
  74
  75 - Can be used to write tests where specific P2P protocol behavior is tested.
  76 Examples tests are `p2p-accept-block.py`, `p2p-compactblocks.py`.
  77
  78 #### Comptool
  79
  80 - Comptool is a Testing framework for writing tests that compare the block/tx acceptance
  81 behavior of a bitcoind against 1 or more other bitcoind instances. It should not be used
  82 to write static tests with known outcomes, since that type of test is easier to write and
  83 maintain using the standard BitcoinTestFramework.
  84
  85 - Set the `num_nodes` variable (defined in `ComparisonTestFramework`) to start up
  86 1 or more nodes.  If using 1 node, then `--testbinary` can be used as a command line
  87 option to change the bitcoind binary used by the test.  If using 2 or more nodes,
  88 then `--refbinary` can be optionally used to change the bitcoind that will be used
  89 on nodes 2 and up.
  90
  91 - Implement a (generator) function called `get_tests()` which yields `TestInstance`s.
  92 Each `TestInstance` consists of:
  93   - A list of `[object, outcome, hash]` entries
  94     * `object` is a `CBlock`, `CTransaction`, or
  95     `CBlockHeader`.  `CBlock`'s and `CTransaction`'s are tested for
  96     acceptance.  `CBlockHeader`s can be used so that the test runner can deliver
  97     complete headers-chains when requested from the bitcoind, to allow writing
  98     tests where blocks can be delivered out of order but still processed by
  99     headers-first bitcoind's.
 100     * `outcome` is `True`, `False`, or `None`.  If `True`
 101     or `False`, the tip is compared with the expected tip -- either the
 102     block passed in, or the hash specified as the optional 3rd entry.  If
 103     `None` is specified, then the test will compare all the bitcoind's
 104     being tested to see if they all agree on what the best tip is.
 105     * `hash` is the block hash of the tip to compare against. Optional to
 106     specify; if left out then the hash of the block passed in will be used as
 107     the expected tip.  This allows for specifying an expected tip while testing
 108     the handling of either invalid blocks or blocks delivered out of order,
 109     which complete a longer chain.
 110   - `sync_every_block`: `True/False`.  If `False`, then all blocks
 111     are inv'ed together, and the test runner waits until the node receives the
 112     last one, and tests only the last block for tip acceptance using the
 113     outcome and specified tip.  If `True`, then each block is tested in
 114     sequence and synced (this is slower when processing many blocks).
 115   - `sync_every_transaction`: `True/False`.  Analogous to
 116     `sync_every_block`, except if the outcome on the last tx is "None",
 117     then the contents of the entire mempool are compared across all bitcoind
 118     connections.  If `True` or `False`, then only the last tx's
 119     acceptance is tested against the given outcome.
 120
 121 - For examples of tests written in this framework, see
 122   `invalidblockrequest.py` and `p2p-fullblocktest.py`.
 123
 124 ### test-framework modules
 125
 126 #### [test_framework/authproxy.py](test_framework/authproxy.py)
 127 Taken from the [python-bitcoinrpc repository](https://github.com/jgarzik/python-bitcoinrpc).
 128
 129 #### [test_framework/test_framework.py](test_framework/test_framework.py)
 130 Base class for functional tests.
 131
 132 #### [test_framework/util.py](test_framework/util.py)
 133 Generally useful functions.
 134
 135 #### [test_framework/mininode.py](test_framework/mininode.py)
 136 Basic code to support P2P connectivity to a bitcoind.
 137
 138 #### [test_framework/comptool.py](test_framework/comptool.py)
 139 Framework for comparison-tool style, P2P tests.
 140
 141 #### [test_framework/script.py](test_framework/script.py)
 142 Utilities for manipulating transaction scripts (originally from python-bitcoinlib)
 143
 144 #### [test_framework/blockstore.py](test_framework/blockstore.py)
 145 Implements disk-backed block and tx storage.
 146
 147 #### [test_framework/key.py](test_framework/key.py)
 148 Wrapper around OpenSSL EC_Key (originally from python-bitcoinlib)
 149
 150 #### [test_framework/bignum.py](test_framework/bignum.py)
 151 Helpers for script.py
 152
 153 #### [test_framework/blocktools.py](test_framework/blocktools.py)
 154 Helper functions for creating blocks and transactions.