Pytest官方教程-05-Pytest fixtures：清晰模块化易扩展

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Pytest fixtures：清晰模块化易扩展
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Pytest fixtures：清晰模块化易扩展

2.0/2.3/2.4版本新功能
text fixtures的目的是为测试的重复执行提供一个可靠的固定基线。 pytest fixture比经典的xUnit setUp/tearDown方法有着显着的改进：

fixtures具有明确的名称，在测试方法/类/模块或整个项目中通过声明使用的fixtures名称来使用。
fixtures以模块化方式实现，因为每个fixture名称都会触发调用fixture函数，该fixture函数本身可以使用其它的fixtures。
从简单的单元测试到复杂的功能测试，fixtures的管理允许根据配置和组件选项对fixtures和测试用例进行参数化，或者在测试方法/类/模块或整个测试会话范围内重复使用该fixture。

此外，pytest继续支持经典的xUnit风格的setup方法。你可以根据需要混合使用两种样式，逐步从经典样式移动到新样式。您也可以从现有的unittest.TestCase样式或基于nose的项目开始。

Fixtures作为函数参数使用

测试方法可以通过在其参数中使用fixtures名称来接收fixture对象。每个fixture参数名称所对应的函数，可以通过使用@pytest.fixture注册成为一个fixture函数，来为测试方法提供一个fixture对象。让我们看一个只包含一个fixture和一个使用它的测试方法的简单独立测试模块：

# ./test_smtpsimple.py内容
import pytest

@pytest.fixture
def smtp_connection():
    import smtplib
    return smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587, timeout=5)

def test_ehlo(smtp_connection):
    response, msg = smtp_connection.ehlo()
    assert response == 250
    assert 0 # for demo purposes

这里，test_ehlo需要smtp_connection来提供fixture对象。pytest将发现并调用带@pytest.fixture装饰器的smtp_connection fixture函数。运行测试如下所示：

$ pytest test_smtpsimple.py
=========================== test session starts ============================
platform linux -- Python 3.x.y, pytest-3.x.y, py-1.x.y, pluggy-0.x.y
rootdir: $REGENDOC_TMPDIR, inifile:
collected 1 item

test_smtpsimple.py F                                                 [100%]

================================= FAILURES =================================
________________________________ test_ehlo _________________________________

smtp_connection = 

    def test_ehlo(smtp_connection):
        response, msg = smtp_connection.ehlo()
        assert response == 250
>       assert 0 # for demo purposes
E       assert 0

test_smtpsimple.py:11: AssertionError
========================= 1 failed in 0.12 seconds =========================

在测试失败的回溯信息中，我们看到测试方法是使用smtp_connection参数调用的，即由fixture函数创建的smtplib.SMTP()实例。测试用例在我们故意的assert 0上失败。以下是pytest用这种方式调用测试方法使用的确切协议：

Fixtures: 依赖注入的主要例子

Fixtures允许测试方法能轻松引入预先定义好的初始化准备函数，而无需关心导入/设置/清理方法的细节。这是依赖注入的一个主要示例，其中fixture函数的功能扮演”注入器“的角色，测试方法来“消费”这些fixture对象。

conftest.py: 共享fixture函数

如果在测试中需要使用多个测试文件中的fixture函数，则可以将其移动到conftest.py文件中，所需的fixture对象会自动被pytest发现，而不需要再每次导入。 fixture函数的发现顺序从测试类开始，然后是测试模块，然后是conftest.py文件，最后是内置和第三方插件。

你还可以使用conftest.py文件来实现本地每个目录的插件。

共享测试数据

如果要使用数据文件中的测试数据，最好的方法是将这些数据加载到fixture函数中以供测试方法注入使用。这利用到了pytest的自动缓存机制。

另一个好方法是在tests文件夹中添加数据文件。还有社区插件可用于帮助处理这方面的测试，例如：pytest-datadir和pytest-datafiles。

生效范围：在测试类/测试模块/测试会话中共享fixture对象

由于fixtures对象需要连接形成依赖网，而通常创建时间比较长。扩展前面的示例，我们可以在@pytest.fixture调用中添加scope ="module"参数，以使每个测试模块只调用一次修饰的smtp_connection fixture函数(默认情况下，每个测试函数调用一次)。因此，测试模块中的多个测试方法将各自注入相同的smtp_connectionfixture对象，从而节省时间。scope参数的可选值包括：function(函数), class(类), module(模块), package(包)及 session(会话)。

下一个示例将fixture函数放入单独的conftest.py文件中，以便来自目录中多个测试模块的测试可以访问fixture函数：

# conftest.py文件内容
import pytest
import smtplib

@pytest.fixture(scope="module")
def smtp_connection():
    return smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587, timeout=5)

fixture对象的名称依然是smtp_connection，你可以通过在任何测试方法或fixture函数(在conftest.py所在的目录中或下面)使用参数smtp_connection作为输入参数来访问其结果：

# test_module.py文件内容

def test_ehlo(smtp_connection):
    response, msg = smtp_connection.ehlo()
    assert response == 250
    assert b"smtp.gmail.com" in msg
    assert 0  # for demo purposes

def test_noop(smtp_connection):
    response, msg = smtp_connection.noop()
    assert response == 250
    assert 0  # for demo purposes

我们故意插入失败的assert 0语句，以便检查发生了什么，运行测试并查看结果：

$ pytest test_module.py
=========================== test session starts ============================
platform linux -- Python 3.x.y, pytest-4.x.y, py-1.x.y, pluggy-0.x.y
cachedir: $PYTHON_PREFIX/.pytest_cache
rootdir: $REGENDOC_TMPDIR, inifile:
collected 2 items

test_module.py FF                                                    [100%]

================================= FAILURES =================================
________________________________ test_ehlo _________________________________

smtp_connection = 

    def test_ehlo(smtp_connection):
        response, msg = smtp_connection.ehlo()
        assert response == 250
        assert b"smtp.gmail.com" in msg
>       assert 0  # for demo purposes
E       assert 0

test_module.py:6: AssertionError
________________________________ test_noop _________________________________

smtp_connection = 

    def test_noop(smtp_connection):
        response, msg = smtp_connection.noop()
        assert response == 250
>       assert 0  # for demo purposes
E       assert 0

test_module.py:11: AssertionError
========================= 2 failed in 0.12 seconds =========================

你会看到两个assert 0失败信息，更重要的是你还可以看到相同的(模块范围的)smtp_connection对象被传递到两个测试方法中，因为pytest在回溯信息中显示传入的参数值。因此，使用smtp_connection的两个测试方法运行速度与单个函数一样快，因为它们重用了相同的fixture对象。

如果您决定要使用session(会话，一次运行算一次会话)范围的smtp_connection对象，则只需如下声明：

@pytest.fixture(scope="session")
def smtp_connection():
    # the returned fixture value will be shared for
    # all tests needing it
    ...

最后，class(类)范围将为每个测试类调用一次fixture对象。

注意:
Pytest一次只会缓存一个fixture实例。这意味着当使用参数化fixture时，pytest可能会在给定范围内多次调用fixture函数。

package(包)范围的fixture(实验性功能)
3.7版本新功能
在pytest 3.7中，引入了包范围。当包的最后一次测试结束时，最终确定包范围的fixture函数。

警告:
此功能是实验性的，如果在获得更多使用后发现隐藏的角落情况或此功能的严重问题，可能会在将来的版本中删除。

谨慎使用此新功能，请务必报告您发现的任何问题。

高范围的fixture函数优先实例化

3.5版本新功能
在测试函数的fixture对象请求中，较高范围的fixture(例如session会话级)较低范围的fixture(例如function函数级或class类级优先执行。相同范围的fixture对象的按引入的顺序及fixtures之间的依赖关系按顺序调用。

请考虑以下代码：

@pytest.fixture(scope="session")
def s1():
    pass

@pytest.fixture(scope="module")
def m1():
    pass

@pytest.fixture
def f1(tmpdir):
    pass

@pytest.fixture
def f2():
    pass

def test_foo(f1, m1, f2, s1):
    ...

test_foo中fixtures将按以下顺序执行：

s1：是最高范围的fixture(会话级)
m1：是第二高的fixture(模块级)
tmpdir：是一个函数级的fixture，f1依赖它，因此它需要在f1前调用
f1：是test_foo参数列表中第一个函数范围的fixture。
f2：是test_foo参数列表中最后一个函数范围的fixture。

fixture结束/执行teardown代码

当fixture超出范围时，通过使用yield语句而不是return，pytest支持fixture执行特定的teardown代码。yield语句之后的所有代码都视为teardown代码：

# conftest.py文件内容

import smtplib
import pytest

@pytest.fixture(scope="module")
def smtp_connection():
    smtp_connection = smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587, timeout=5)
    yield smtp_connection  # provide the fixture value
    print("teardown smtp")
    smtp_connection.close()

无论测试的异常状态如何,print和smtp.close()语句将在模块中的最后一个测试完成执行时执行。

让我们执行一下(上文的test_module.py)：

$ pytest -s -q --tb=no
FFteardown smtp

2 failed in 0.12 seconds

我们看到smtp_connection实例在两个测试完成执行后完成。请注意，如果我们使用scope ='function'修饰我们的fixture函数，那么每次单个测试都会进行fixture的setup和teardown。在任何一种情况下，测试模块本身都不需要改变或了解fixture函数的这些细节。

请注意，我们还可以使用with语句无缝地使用yield语法：

# test_yield2.py文件内容

import smtplib
import pytest

@pytest.fixture(scope="module")
def smtp_connection():
    with smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587, timeout=5) as smtp_connection:
        yield smtp_connection  # provide the fixture value

测试结束后, smtp_connection连接将关闭，因为当with语句结束时，smtp_connection对象会自动关闭。

请注意，如果在设置代码期间（yield关键字之前）发生异常，则不会调用teardown代码（在yield之后）。
执行teardown代码的另一种选择是利用请求上下文对象的addfinalizer方法来注册teardown函数。
以下是smtp_connectionfixture函数更改为使用addfinalizer进行teardown：

# content of conftest.py
import smtplib
import pytest


@pytest.fixture(scope="module")
def smtp_connection(request):
    smtp_connection = smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587, timeout=5)

    def fin():
        print("teardown smtp_connection")
        smtp_connection.close()

    request.addfinalizer(fin)
    return smtp_connection  # provide the fixture value

yield和addfinalizer方法在测试结束后调用它们的代码时的工作方式类似，但addfinalizer相比yield有两个主要区别：

使用addfinalizer可以注册多个teardown功能。
无论fixture中setup代码是否引发异常，都将始终调用teardown代码。即使其中一个资源无法创建/获取，也可以正确关闭fixture函数创建的所有资源：

@pytest.fixture
def equipments(request):
    r = []
    for port in ('C1', 'C3', 'C28'):
        equip = connect(port)
        request.addfinalizer(equip.disconnect)
        r.append(equip)
    return r

在上面的示例中，如果“C28”因异常而失败，则“C1”和“C3”仍将正确关闭。当然，如果在注册finalize函数之前发生异常，那么它将不会被执行。

Fixtures中使用测试上下文的内省信息

Fixtures工厂方法

Fixtures参数化

使用参数化fixtures标记

模块化：在fixture函数中使用fixtures功能

使用fixture实例自动组织测试用例

在类/模块/项目中使用fixtures

自动使用fixtures(xUnit 框架的setup固定方法)

不同级别的fixtures的覆盖(优先级)

相对于在较大范围的测试套件中的Test Fixtures方法，在较小范围子套件你可能需要重写和覆盖外层的Test Fixtures方法，从而保持测试代码的可读性和可维护性。

在文件夹级别(通过conftest文件)重写fixtures方法

假设用例目录结构为:

tests/
    __init__.py

    conftest.py
        # content of tests/conftest.py
        import pytest

        @pytest.fixture
        def username():
            return 'username'

    test_something.py
        # content of tests/test_something.py
        def test_username(username):
            assert username == 'username'

    subfolder/
        __init__.py

        conftest.py
            # content of tests/subfolder/conftest.py
            import pytest

            @pytest.fixture
            def username(username):
                return 'overridden-' + username

        test_something.py
            # content of tests/subfolder/test_something.py
            def test_username(username):
                assert username == 'overridden-username'

你可以看到, 基础/上级fixtures方法可以通过子文件夹下的con
ftest.py中同名的fixtures方法覆盖, 非常简单, 只需要按照上面的例子使用即可.

在测试模块级别重写fixtures方法

假设用例文件结构如下:

tests/
    __init__.py

    conftest.py
        # content of tests/conftest.py
        @pytest.fixture
        def username():
            return 'username'

    test_something.py
        # content of tests/test_something.py
        import pytest

        @pytest.fixture
        def username(username):
            return 'overridden-' + username

        def test_username(username):
            assert username == 'overridden-username'

    test_something_else.py
        # content of tests/test_something_else.py
        import pytest

        @pytest.fixture
        def username(username):
            return 'overridden-else-' + username

        def test_username(username):
            assert username == 'overridden-else-username'

上面的例子中, 用例模块(文件)中的fixture方法会覆盖文件夹conftest.py中同名的fixtures方法

在直接参数化方法中覆盖fixtures方法

假设用例文件结构为:

tests/
    __init__.py

    conftest.py
        # content of tests/conftest.py
        import pytest

        @pytest.fixture
        def username():
            return 'username'

        @pytest.fixture
        def other_username(username):
            return 'other-' + username

    test_something.py
        # content of tests/test_something.py
        import pytest

        @pytest.mark.parametrize('username', ['directly-overridden-username'])
        def test_username(username):
            assert username == 'directly-overridden-username'

        @pytest.mark.parametrize('username', ['directly-overridden-username-other'])
        def test_username_other(other_username):
            assert other_username == 'other-directly-overridden-username-other'

在上面的示例中，username fixture方法的结果值被参数化值覆盖。请注意，即使测试不直接使用（也未在函数原型中提及），也可以通过这种方式覆盖fixture的值。

使用非参数化fixture方法覆盖参数化fixtures方法, 反之亦然

假设用例结构为:

tests/
    __init__.py

    conftest.py
        # content of tests/conftest.py
        import pytest

        @pytest.fixture(params=['one', 'two', 'three'])
        def parametrized_username(request):
            return request.param

        @pytest.fixture
        def non_parametrized_username(request):
            return 'username'

    test_something.py
        # content of tests/test_something.py
        import pytest

        @pytest.fixture
        def parametrized_username():
            return 'overridden-username'

        @pytest.fixture(params=['one', 'two', 'three'])
        def non_parametrized_username(request):
            return request.param

        def test_username(parametrized_username):
            assert parametrized_username == 'overridden-username'

        def test_parametrized_username(non_parametrized_username):
            assert non_parametrized_username in ['one', 'two', 'three']

    test_something_else.py
        # content of tests/test_something_else.py
        def test_username(parametrized_username):
            assert parametrized_username in ['one', 'two', 'three']

        def test_username(non_parametrized_username):
            assert non_parametrized_username == 'username'

在上面的示例中，使用非参数化fixture方法覆盖参数化fixture方法，以及使用参数化fixture覆盖非参数化fixture以用于特定测试模块。这同样适用于文件夹级别的fixtures方法。

Pytest官方教程-05-Pytest fixtures：清晰模块化易扩展

目录：

Pytest fixtures：清晰模块化易扩展

Fixtures作为函数参数使用

Fixtures: 依赖注入的主要例子

conftest.py: 共享fixture函数

共享测试数据

生效范围：在测试类/测试模块/测试会话中共享fixture对象

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使用参数化fixtures标记

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高范围的fixture函数优先实例化

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Fixtures中使用测试上下文的内省信息

Fixtures工厂方法

Fixtures参数化

使用参数化fixtures标记

模块化：在fixture函数中使用fixtures功能

使用fixture实例自动组织测试用例

在类/模块/项目中使用fixtures

自动使用fixtures(xUnit 框架的setup固定方法)

不同级别的fixtures的覆盖(优先级)

在文件夹级别(通过conftest文件)重写fixtures方法

在测试模块级别重写fixtures方法

在直接参数化方法中覆盖fixtures方法

使用非参数化fixture方法覆盖参数化fixtures方法, 反之亦然

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