pytest 是 Python 中最流行且功能強大的測試框架之一，以其簡潔的語法、靈活的功能和強大的擴展性著稱。它適用于從簡單的單元測試到復雜的自動化測試場景，廣泛用于開發、測試和持續集成流程中。以下是關于 pytest 的詳細介紹：

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1. 核心特點

- 簡潔易用：無需復雜的配置，只需編寫簡單的函數或類即可進行測試。

- 豐富的斷言：直接使用 Python 內置的 assert 語句，失敗時提供詳細的錯誤信息。

- 自動發現測試：通過約定的命名規則（如 test_*.py 或 *_test.py）自動收集測試用例。

- 參數化測試：通過 @pytest.mark.parametrize 輕松實現多組輸入和輸出的測試。

- Fixtures 管理資源：通過 fixture 定義測試的前置條件和后置清理邏輯，支持重用和作用域控制。

- 插件生態：豐富的插件（如 pytest-html 生成報告、pytest-xdist 并行執行）擴展功能。

- 模塊化測試：支持測試函數、測試類、測試方法等多種組織形式。

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2. 安裝與快速入門

安裝

pip install pytest

編寫第一個測試

創建一個文件 test_sample.py：

def add(x, y):return x + ydef test_add():assert add(1, 2) == 3  # 斷言

運行測試

在命令行中執行：

pytest test_sample.py

輸出示例：

=========================== test session starts ============================
collected 1 itemtest_sample.py .                                                    [100%]============================ 1 passed in 0.01s =============================

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3. 核心功能詳解

3.1 測試函數與類

- 測試函數：以 test_ 開頭的函數。

- 測試類：以 Test 開頭的類，類中的方法以 test_ 開頭。

class TestMath:def test_add(self):assert 1 + 1 == 2def test_subtract(self):assert 3 - 1 == 2

3.2 參數化測試

使用 @pytest.mark.parametrize 實現多組輸入測試：

import pytest@pytest.mark.parametrize("a, b, expected", [(1, 2, 3), (4, 5, 9), (7, 8, 15)])
def test_add(a, b, expected):assert a + b == expected

3.3 Fixtures（固定裝置）

Fixtures 用于管理測試的前置條件（如初始化資源）和后置清理（如關閉連接）。通過裝飾器 @pytest.fixture 定義：

代碼示例

import pytest@pytest.fixture
def tmp_dir(tmpdir):  # 使用內置的 tmpdir fixturereturn tmpdir.mkdir("test_data")def test_tmp_dir(tmp_dir):file = tmp_dir.join("test.txt")file.write("Hello")assert file.read() == "Hello"

上述代碼具體解釋參見：pytest tmpdir fixture介紹（tmpdir_factory）（自動在測試開始前創建一個臨時目錄，并在測試結束后刪除該目錄）

Fixtures 的作用域：

• function（默認）：每個測試函數執行一次。
• class：每個測試類執行一次。
• module：每個模塊執行一次。
• session：整個測試會話執行一次。

3.4 異常測試

測試是否拋出特定異常：

def test_exception():with pytest.raises(ValueError):raise ValueError("Invalid input")

3.5 插件系統

通過插件擴展功能：

- 生成 HTML 報告：pytest-html

pytest --html=report.html

- 并行執行：pytest-xdist

pytest -n 4  # 使用 4 個 CPU 并行運行

3.6 命令行參數

- -v：顯示詳細輸出。

- -k：按關鍵字過濾測試（如 pytest -k "add or subtract"）。

- -m：按標記運行測試（如 pytest -m slow）。

- --maxfail：達到指定失敗次數后停止測試。

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4. 高級用法

4.1 標記測試（Markers）

為測試添加標簽，用于分類或過濾：

import pytest@pytest.mark.slow
def test_slow():assert 1 + 1 == 2

運行標記為 slow 的測試：

pytest -m slow

4.2 Hook 函數

通過鉤子函數（Hook）自定義測試流程，例如修改測試報告或收集用例邏輯。需在 conftest.py 中定義。

4.3 多進程/分布式測試

結合 pytest-xdist 插件實現多進程或分布式測試，提升執行效率。

4.4 模擬對象（Mock）

使用 unittest.mock 模塊模擬函數或對象行為：

from unittest.mock import Mockdef test_mock():mock = Mock(return_value=42)assert mock() == 42

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5. 實際應用場景

- 單元測試：驗證單個函數或方法的正確性。

- 集成測試：測試多個模塊或系統的協作。

- API 測試：結合 requests 等庫測試 HTTP 接口。

- 持續集成（CI/CD）：集成到 Jenkins、GitHub Actions 等工具中，自動化運行測試。

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6. 優勢總結

• 學習成本低：語法簡單，無需繼承基類。
• 可擴展性強：豐富的插件生態支持各種需求。
• 社區活躍：文檔完善，社區支持強大。
• 高效調試：失敗時自動顯示詳細的錯誤信息和中間值。

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7. 學習資源

• 官方文檔：https://docs.pytest.org
• 中文教程：Pytest 中文文檔
• 實戰示例：GitHub 上的開源項目（如 GitCode 的 Pytest 教程）。

通過掌握 pytest，你可以顯著提升 Python 項目的測試效率和代碼質量！