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Pytest fixtures：清晰模塊化易擴展

2.0/2.3/2.4版本新功能
text fixtures的目的是為測試的重復執行提供一個可靠的固定基線。 pytest fixture比經典的xUnit setUp/tearDown方法有著顯著的改進：

fixtures具有明確的名稱，在測試方法/類/模塊或整個項目中通過聲明使用的fixtures名稱來使用。
fixtures以模塊化方式實現，因為每個fixture名稱都會觸發調用fixture函數，該fixture函數本身可以使用其它的fixtures。
從簡單的單元測試到復雜的功能測試，fixtures的管理允許根據配置和組件選項對fixtures和測試用例進行參數化，或者在測試方法/類/模塊或整個測試會話范圍內重復使用該fixture。

此外，pytest繼續支持經典的xUnit風格的setup方法。你可以根據需要混合使用兩種樣式，逐步從經典樣式移動到新樣式。您也可以從現有的unittest.TestCase樣式或基于nose的項目開始。

Fixtures作為函數參數使用

測試方法可以通過在其參數中使用fixtures名稱來接收fixture對象。每個fixture參數名稱所對應的函數，可以通過使用@pytest.fixture注冊成為一個fixture函數，來為測試方法提供一個fixture對象。讓我們看一個只包含一個fixture和一個使用它的測試方法的簡單獨立測試模塊：

# ./test_smtpsimple.py內容
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

這里，test_ehlo需要smtp_connection來提供fixture對象。pytest將發現并調用帶@pytest.fixture裝飾器的smtp_connection fixture函數。運行測試如下所示：

$ 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 = <smtplib.SMTP object at 0xdeadbeef>

    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 =========================

在測試失敗的回溯信息中，我們看到測試方法是使用smtp_connection參數調用的，即由fixture函數創建的smtplib.SMTP()實例。測試用例在我們故意的assert 0上失敗。以下是pytest用這種方式調用測試方法使用的確切協議：

Fixtures: 依賴注入的主要例子

Fixtures允許測試方法能輕松引入預先定義好的初始化準備函數，而無需關心導入/設置/清理方法的細節。這是依賴注入的一個主要示例，其中fixture函數的功能扮演”注入器“的角色，測試方法來“消費”這些fixture對象。

conftest.py: 共享fixture函數

如果在測試中需要使用多個測試文件中的fixture函數，則可以將其移動到conftest.py文件中，所需的fixture對象會自動被pytest發現，而不需要再每次導入。 fixture函數的發現順序從測試類開始，然后是測試模塊，然后是conftest.py文件，最后是內置和第三方插件。

你還可以使用conftest.py文件來實現本地每個目錄的插件。

共享測試數據

如果要使用數據文件中的測試數據，最好的方法是將這些數據加載到fixture函數中以供測試方法注入使用。這利用到了pytest的自動緩存機制。

另一個好方法是在tests文件夾中添加數據文件。還有社區插件可用于幫助處理這方面的測試，例如：pytest-datadir和pytest-datafiles。

生效范圍：在測試類/測試模塊/測試會話中共享fixture對象

由于fixtures對象需要連接形成依賴網，而通常創建時間比較長。擴展前面的示例，我們可以在@pytest.fixture調用中添加scope ="module"參數，以使每個測試模塊只調用一次修飾的smtp_connection fixture函數(默認情況下，每個測試函數調用一次)。因此，測試模塊中的多個測試方法將各自注入相同的smtp_connectionfixture對象，從而節省時間。scope參數的可選值包括：function(函數), class(類), module(模塊), package(包)及 session(會話)。

下一個示例將fixture函數放入單獨的conftest.py文件中，以便來自目錄中多個測試模塊的測試可以訪問fixture函數：

# conftest.py文件內容
import pytest
import smtplib

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

fixture對象的名稱依然是smtp_connection，你可以通過在任何測試方法或fixture函數(在conftest.py所在的目錄中或下面)使用參數smtp_connection作為輸入參數來訪問其結果：

# test_module.py文件內容

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

我們故意插入失敗的assert 0語句，以便檢查發生了什么，運行測試并查看結果：

$ 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 = <smtplib.SMTP object at 0xdeadbeef>

    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 = <smtplib.SMTP object at 0xdeadbeef>

    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 =========================

你會看到兩個assert 0失敗信息，更重要的是你還可以看到相同的(模塊范圍的)smtp_connection對象被傳遞到兩個測試方法中，因為pytest在回溯信息中顯示傳入的參數值。因此，使用smtp_connection的兩個測試方法運行速度與單個函數一樣快，因為它們重用了相同的fixture對象。

如果您決定要使用session(會話，一次運行算一次會話)范圍的smtp_connection對象，則只需如下聲明：

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

最后，class(類)范圍將為每個測試類調用一次fixture對象。

注意:
Pytest一次只會緩存一個fixture實例。這意味著當使用參數化fixture時，pytest可能會在給定范圍內多次調用fixture函數。

package(包)范圍的fixture(實驗性功能)
3.7版本新功能
在pytest 3.7中，引入了包范圍。當包的最后一次測試結束時，最終確定包范圍的fixture函數。

警告:
此功能是實驗性的，如果在獲得更多使用后發現隱藏的角落情況或此功能的嚴重問題，可能會在將來的版本中刪除。

謹慎使用此新功能，請務必報告您發現的任何問題。

高范圍的fixture函數優先實例化

3.5版本新功能
在測試函數的fixture對象請求中，較高范圍的fixture(例如session會話級)較低范圍的fixture(例如function函數級或class類級優先執行。相同范圍的fixture對象的按引入的順序及fixtures之間的依賴關系按順序調用。

請考慮以下代碼：

@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將按以下順序執行：

s1：是最高范圍的fixture(會話級)
m1：是第二高的fixture(模塊級)
tmpdir：是一個函數級的fixture，f1依賴它，因此它需要在f1前調用
f1：是test_foo參數列表中第一個函數范圍的fixture。
f2：是test_foo參數列表中最后一個函數范圍的fixture。

fixture結束/執行teardown代碼

當fixture超出范圍時，通過使用yield語句而不是return，pytest支持fixture執行特定的teardown代碼。yield語句之后的所有代碼都視為teardown代碼：

# conftest.py文件內容

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()

無論測試的異常狀態如何,print和smtp.close()語句將在模塊中的最后一個測試完成執行時執行。

讓我們執行一下(上文的test_module.py)：

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

2 failed in 0.12 seconds

我們看到smtp_connection實例在兩個測試完成執行后完成。請注意，如果我們使用scope ='function'修飾我們的fixture函數，那么每次單個測試都會進行fixture的setup和teardown。在任何一種情況下，測試模塊本身都不需要改變或了解fixture函數的這些細節。

請注意，我們還可以使用with語句無縫地使用yield語法：

# test_yield2.py文件內容

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

測試結束后, smtp_connection連接將關閉，因為當with語句結束時，smtp_connection對象會自動關閉。

請注意，如果在設置代碼期間（yield關鍵字之前）發生異常，則不會調用teardown代碼（在yield之后）。
執行teardown代碼的另一種選擇是利用請求上下文對象的addfinalizer方法來注冊teardown函數。
以下是smtp_connectionfixture函數更改為使用addfinalizer進行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方法在測試結束后調用它們的代碼時的工作方式類似，但addfinalizer相比yield有兩個主要區別：

使用addfinalizer可以注冊多個teardown功能。
無論fixture中setup代碼是否引發異常，都將始終調用teardown代碼。即使其中一個資源無法創建/獲取，也可以正確關閉fixture函數創建的所有資源：

@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”因異常而失敗，則“C1”和“C3”仍將正確關閉。當然，如果在注冊finalize函數之前發生異常，那么它將不會被執行。

Fixtures中使用測試上下文的內省信息

Fixtures工廠方法

Fixtures參數化

使用參數化fixtures標記

模塊化：在fixture函數中使用fixtures功能

使用fixture實例自動組織測試用例

在類/模塊/項目中使用fixtures

自動使用fixtures(xUnit 框架的setup固定方法)

不同級別的fixtures的覆蓋(優先級)

相對于在較大范圍的測試套件中的Test Fixtures方法，在較小范圍子套件你可能需要重寫和覆蓋外層的Test Fixtures方法，從而保持測試代碼的可讀性和可維護性。

在文件夾級別(通過conftest文件)重寫fixtures方法

假設用例目錄結構為:

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, 基礎/上級fixtures方法可以通過子文件夾下的con
ftest.py中同名的fixtures方法覆蓋, 非常簡單, 只需要按照上面的例子使用即可.

在測試模塊級別重寫fixtures方法

假設用例文件結構如下:

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, 用例模塊(文件)中的fixture方法會覆蓋文件夾conftest.py中同名的fixtures方法

在直接參數化方法中覆蓋fixtures方法

假設用例文件結構為:

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方法的結果值被參數化值覆蓋。請注意，即使測試不直接使用（也未在函數原型中提及），也可以通過這種方式覆蓋fixture的值。

使用非參數化fixture方法覆蓋參數化fixtures方法, 反之亦然

假設用例結構為:

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，使用非參數化fixture方法覆蓋參數化fixture方法，以及使用參數化fixture覆蓋非參數化fixture以用于特定測試模塊。這同樣適用于文件夾級別的fixtures方法。

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Pytest官方教程-05-Pytest fixtures：清晰模塊化易擴展

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目錄：

Pytest fixtures：清晰模塊化易擴展

Fixtures作為函數參數使用

Fixtures: 依賴注入的主要例子

conftest.py: 共享fixture函數

共享測試數據

生效范圍：在測試類/測試模塊/測試會話中共享fixture對象

高范圍的fixture函數優先實例化

fixture結束/執行teardown代碼

Fixtures中使用測試上下文的內省信息

Fixtures工廠方法

Fixtures參數化

使用參數化fixtures標記

模塊化：在fixture函數中使用fixtures功能

使用fixture實例自動組織測試用例

在類/模塊/項目中使用fixtures

自動使用fixtures(xUnit 框架的setup固定方法)

不同級別的fixtures的覆蓋(優先級)

在文件夾級別(通過conftest文件)重寫fixtures方法

在測試模塊級別重寫fixtures方法

在直接參數化方法中覆蓋fixtures方法

使用非參數化fixture方法覆蓋參數化fixtures方法, 反之亦然

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目錄：

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Fixtures作為函數參數使用

Fixtures: 依賴注入的主要例子

conftest.py: 共享fixture函數

共享測試數據

生效范圍：在測試類/測試模塊/測試會話中共享fixture對象

高范圍的fixture函數優先實例化

fixture結束/執行teardown代碼

Fixtures中使用測試上下文的內省信息

Fixtures工廠方法

Fixtures參數化

使用參數化fixtures標記

模塊化：在fixture函數中使用fixtures功能

使用fixture實例自動組織測試用例

在類/模塊/項目中使用fixtures

自動使用fixtures(xUnit 框架的setup固定方法)

不同級別的fixtures的覆蓋(優先級)

在文件夾級別(通過conftest文件)重寫fixtures方法

在測試模塊級別重寫fixtures方法

在直接參數化方法中覆蓋fixtures方法

使用非參數化fixture方法覆蓋參數化fixtures方法, 反之亦然

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