本文探討 Pytest 中 fixture 作用域與類繼承的交互問題，介紹其執行順序規則。
以 TestBase 類和 TestDerived 子類為例，指出當 init 函數的 fixture 作用域設為 class 時會出現子類無法使用 self.base 的情況，原因是 fixture 和測試方法在不同實例對象上執行。

在 pytest 中，通常情況下，fixture 的執行順序主要由 scope 決定，但并非簡單地"高級別先執行"。實際上，pytest 按照一種"由外到內"的方式執行不同 scope 的 fixture。

具體來說，fixture 執行順序遵循以下規則：

1. 首先按照 scope 從大到小的順序執行：session > package > module > class > function
2. 同一 scope 級別的 fixture 按照依賴關系執行：如果一個 fixture 依賴于另一個 fixture（通過參數引用），則先執行被依賴的 fixture
3. 同一 scope 級別且無依賴關系的 fixture 按照它們在代碼中的聲明順序執行

問題

下面是 pytest 中 fixture 作用域(scope)與 Python 類繼承之間的交互方式導致的一個問題。

這個代碼 TestBase 中，如果將 init 函數使用級別為 function 的scope 運行沒問題，但是改成 class 級別后，子類中的方法就沒使用 self.base 了。

import pytestclass TestBase:# @pytest.fixture(scope='class', autouse=True)  # 在 test_derived 中無法使用 self.base@pytest.fixture(scope='function', autouse=True)  # 可行def init(self):self.base = "base"class TestDerived(TestBase):def test_derived(self):assert self.base == "base"def test_derived2(self):assert self.base == "base"

分析

fixture 的觸發機制問題：

• 對于 autouse=True 的 fixture，pytest 需要確定何時以及在哪個對象上執行它
• 當 fixture 定義在類內部且使用 scope='class' 時，pytest 可能在處理 fixture 的執行上下文時出現了問題

將屬性綁定到 類 上

import pytestclass TestBase:@pytest.fixture(scope='class', autouse=True)def init(self, request):print(f"Init fixture executing, self is: {self}")print(f"Request.cls is: {request.cls}")request.cls.base = "base"  # 確保設置在類上而不是實例上class TestDerived(TestBase):def test_derived(self):print(f"In test_derived, self is: {self}")print(f"self.__class__.base is: {getattr(self.__class__, 'base', 'NOT_FOUND')}")assert hasattr(self.__class__, 'base')assert self.__class__.base == "base"assert self.base == "base"

執行結果：

============================== 1 passed in 0.10s ==============================
Init fixture executing, self is: <src.practice_demo.te.TestDerived object at 0x0000026EA6DE32E0>
Request.cls is: <class 'src.practice_demo.te.TestDerived'>
PASSED                                  [100%]
In test_derived, self is: <src.practice_demo.te.TestDerived object at 0x0000026EA6E50760>
self.__class__.base is: base

可以發現：

1. fixture 確實執行了：Init fixture executing 說明 scope='class' 的 fixture 被正確觸發
2. 執行順序沒問題：fixture 先執行，然后才是測試方法
3. 對象實例不同：注意兩個關鍵的內存地址
   • fixture 中的 self: 0x0000026EA6DE32E0
   • 測試方法中的 self: 0x0000026EA6E50760

這就解釋了為什么原始代碼會失敗，當使用類內部定義的 scope='class' fixture 時：

• fixture 在一個 TestDerived 實例上執行（地址 2E0），設置了 self.base = "base"
• 但測試方法 test_derived 在另一個不同的 TestDerived 實例上執行（地址 760）
• 這兩個是完全不同的對象實例

解決：使用 request.cls.base = "base" 將屬性設置在類上而不是實例上，所以無論哪個實例都能訪問到這個類屬性。

使用 scope='function'

因為 function 級別的 fixture 會在每個測試方法的同一個實例上執行，所以 self.base 設置和訪問都在同一個對象上。

class TestBase:@pytest.fixture(scope='function', autouse=True)def init(self):print(f"Init fixture executing, self is: {self}")self.base = 'base'class TestDerived(TestBase):def test_derived(self):print(f"In test_derived, self is: {self}")assert self.base == "base"

運行結果，地址相同：

============================== 1 passed in 0.10s ==============================
Init fixture executing, self is: <src.practice_demo.t.TestDerived object at 0x00000238DC562A90>
PASSED                                   [100%]
In test_derived, self is: <src.practice_demo.t.TestDerived object at 0x00000238DC562A90>

解決方法

使用類屬性代替實例屬性

如果 base 是類級別的共享狀態，可以將其設置為類屬性，而不是實例屬性：

class TestBase:@pytest.fixture(scope='class', autouse=True)def init(self, request):request.cls.base = "base"  # 設置類屬性class TestDerived(TestBase):def test_derived(self):assert self.base == "base"def test_derived2(self):assert self.base == "base"

• 在這里，request.cls 指向當前測試類（TestDerived），通過 request.cls.base 設置類屬性。
• 這樣，base 成為 TestDerived 的類屬性，所有的實例都可以通過 self.base 訪問。

或者，保持使用 function 級別，這確實更符合 Python 類實例的工作方式，因為每個測試方法實際上都是在一個新的類實例上運行的。

為什么有兩個不同的對象

使用 scope='function'情況下，因為 function 級別的 fixture 會在每個測試方法的同一個實例上執行，所以 self.base 設置和訪問都在同一個對象上。

但是，為啥 scope 為 class 時，會出現兩個對象呢？

這與 pytest 的 fixture 執行機制 和 Python 類方法調用機制 有關。

核心原因：fixture 的執行上下文

當在類內部定義 fixture 時，pytest 需要在某個對象實例上調用這個 fixture 方法。但是：

scope='function' 的情況

1. pytest 為每個測試方法創建一個新的 TestDerived 實例
2. 在這個實例上調用 init fixture
3. 然后在同一個實例上調用測試方法
4. 流程：創建實例 → 調用 fixture → 調用測試方法（都在同一個對象上）

scope='class' 的情況

1. pytest 需要在類級別執行 fixture，但 fixture 仍然是一個實例方法
2. pytest 創建一個 TestDerived 實例來調用 init fixture
3. 但當執行具體的測試方法時，pytest 又創建了另一個新的實例
4. 流程：創建實例A → 調用 fixture → 創建實例B → 調用測試方法

為什么 pytest 要這樣做？

這實際上是 pytest 設計的一個特點（或者說是限制），打印對象 id ：

import pytestclass TestBase:@pytest.fixture(scope='class', autouse=True)def init(self):print(f"\nFixture executing on instance: {id(self)}")self.base = "base"class TestDerived(TestBase):def test_derived(self):print(f"\nTest executing on instance: {id(self)}")print(f"hasattr(self, 'base'): {hasattr(self, 'base')}")if hasattr(self, 'base'):print(f"self.base: {self.base}")else:print("self.base does not exist")# assert hasattr(self, 'base')  # 這行會失敗，先注釋掉

運行這個代碼：

Fixture executing on instance: 1523376596880
PASSED                                  [100%]
Test executing on instance: 1523376597312
hasattr(self, 'base'): False
self.base does not exist

這是 pytest 的設計局限

pytest 在處理類內部定義的 scope='class' fixture 時，無法很好地協調實例的生命周期。這就是為什么通常建議：

1. 避免在類內部定義 class 級別的 fixture
2. 將 class 級別的 fixture 定義在 conftest.py 中
3. 或者使用 request.cls 來操作類屬性而不是實例屬性

所以看到的"兩個對象"現象是 pytest 內部機制導致的，而不是 Python 或測試邏輯的問題。這也解釋了為什么這種用法容易出現意想不到的行為。

總結

• scope='function' 有效是因為 init 方法在每個測試函數運行時都會為當前實例設置 self.base。
• scope='class' 失敗是因為 init 方法的 self 沒有正確綁定到 TestDerived 的實例上，導致 self.base 未被設置。
• 通過調整為類屬性，可以解決這個問題。