Pytest Fixture 详解

Pytest 的 Fixture 是测试框架中用于管理测试依赖和共享资源的强大工具。它通过依赖注入机制，帮助测试代码实现模块化、可维护性和复用性。以下是关于 Pytest Fixture 的完整解析：

1. Fixture 基础概念

• 作用：为测试用例提供预定义的资源（如数据库连接、临时文件、配置对象）。
• 核心能力：依赖管理：解耦测试逻辑和资源初始化。代码复用：多个测试用例共享同一套初始化逻辑。生命周期控制：精确控制资源的创建和销毁时机。

2. Fixture 定义与使用

2.1 定义 Fixture

使用 @pytest.fixture 装饰器标记函数为 Fixture：

import pytest

@pytest.fixture
def database_connection():
    conn = create_database_connection()  # 初始化资源
    yield conn                           # 返回资源，并在测试后清理
    conn.close()                         # 清理逻辑（yield 之后执行）

2.2 使用 Fixture

在测试函数参数中声明 Fixture 名称，Pytest 自动注入依赖：

def test_query_data(database_connection):
    result = database_connection.execute("SELECT * FROM users")
    assert len(result) > 0

3. Fixture 作用域（Scope）

控制 Fixture 的生命周期，避免重复初始化的开销：

@pytest.fixture(scope="module")
def shared_config():
    return load_config()  # 模块内所有测试共享同一配置

4. Fixture 依赖注入

4.1 Fixture 之间的依赖

Fixture 可以依赖其他 Fixture，通过参数传递：

@pytest.fixture
def user(database_connection):  # 依赖 database_connection
    return database_connection.query_user(1)

4.2 跨作用域依赖

不同作用域的 Fixture 可以嵌套使用，但需遵循 作用域层级规则：

• 外层 Fixture 的作用域必须 ≥ 内层 Fixture。
• 例如：session 作用域的 Fixture 可以依赖 module 作用域的 Fixture，反之不可。

5. Fixture 参数化

通过 params 参数为 Fixture 提供多组输入，生成多个测试用例：

@pytest.fixture(params=["mysql", "postgresql", "sqlite"])
def db_type(request):  # request 是内置 Fixture，用于访问参数
    return request.param

def test_db_connect(db_type):
    assert connect(db_type) is not None

此示例会生成 3 个测试用例，分别测试不同数据库类型。

6. 自动使用 Fixture（autouse）

设置 autouse=True，使 Fixture 无需显式声明即可自动生效：

@pytest.fixture(autouse=True)
def setup_logging():
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  # 所有测试自动启用日志

7. Fixture 的清理逻辑

使用 yield 或 addfinalizer 实现资源的销毁：

7.1 yield 方式（推荐）

@pytest.fixture
def temp_file():
    file = create_temp_file()
    yield file
    file.delete()  # 测试结束后清理

7.2 addfinalizer 方式

@pytest.fixture
def temp_file(request):
    file = create_temp_file()
    def cleanup():
        file.delete()
    request.addfinalizer(cleanup)  # 注册清理函数
    return file

8. 动态 Fixture 生成

在运行时根据条件动态创建 Fixture：

def generate_fixture(name):
    @pytest.fixture(name=name)
    def dynamic_fixture():
        return create_resource(name)
    return dynamic_fixture

users_fixture = generate_fixture("users")  # 注册名为 users 的 Fixture

9. 内置 Fixture

Pytest 提供多个内置 Fixture，可直接使用：

• request：访问当前测试的上下文（如测试名称、参数）。
• tmp_path：生成临时目录（推荐替代 tmpdir）。
• capsys：捕获标准输出/错误。
• monkeypatch：动态修改对象或环境变量。

示例：

def test_output(capsys):
    print("Hello, pytest!")
    captured = capsys.readouterr()
    assert captured.out == "Hello, pytest!\n"

10. Fixture 最佳实践

1. 避免 Fixture 嵌套过深：保持依赖链简洁。
2. 合理使用作用域：高作用域 Fixture 减少资源重复创建。
3. 命名清晰：Fixture 名称应明确表达其功能（如 db_connection）。
4. 分离逻辑：将复杂初始化拆分为多个 Fixture。