开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 开发测试 -> 【pytest】2. pytest中的fixture (3) : fixture的作用域、实例化顺序和可用性 -> 正文阅读

[开发测试]【pytest】2. pytest中的fixture (3) : fixture的作用域、实例化顺序和可用性

1. fixture的作用域

1.1 scope

通过前面文章的介绍，我们知道@pytest.fixture()有一个scope参数，并且有五个作用域级别，这五个作用域级别的说明总结如下：

注意：fixture是在测试首次请求时创建的，并基于它们的作用域被销毁。

scope	说明
function	默认值，函数或方法级别被调用，当函数执行结束后，fixture则被销毁
class	类级别调用一次，当类中的最后一个测试函数执行结束后，fixture则被销毁
module	模块级别(每一个.py文件)调用一次，当模块中最后一个测试函数执行结束后，fixture则被销毁
package	包(一个文件夹下的.py文件)级别调用一次，当包中最后一个测试函数执行结束后，fixture则被销毁
session	多个文件调用一次，当多文件中最后一个测试函数执行结束后，fixture则被销毁

单看说明，还是不太好理解的，所以下面我们通过示例来了解一下scope的用法。

示例1：

1.function：

演示代码：

import pytest

@pytest.fixture()
def login():
    print('登陆操作')
    yield
    print('注销操作')

class TestClass:

    def test_case1(self,login):
        print("TestClass:test_case1")

    def test_case2(self):
        print("TestClass:test_case2")

运行结果：
在这里插入图片描述 说明：

演示代码中，我们定义了一个fixture函数——login 和两个测试函数 test_case1 和test_case2。

装饰器@pytest.fixture()没有指定scope参数，因此使用默认值:function。

test_case1 和test_case2在TestClass类中，且test_case1调用了login，test_case2未调用。

通过运行结果，我们可以看出来，scope=function的fixture——login，只在调用了它的test_case1这个测试函数前后执行。test_case2未执行。

2.class：

演示代码：

import pytest

@pytest.fixture(scope='class')   #名为login的fixture，完成登陆和注册操作
def login():
    print('登陆操作')
    yield
    print('注销操作')

class TestClass1:

    def test_case1(self,login):  #调用了login
        print("TestClass1:test_case1")

    def test_case2(self):
        print("TestClass1:test_case2")


class TestClass2:
    def test_case1(self):
        print("TestClass2:test_case1")

    def test_case2(self,login):  #调用了login
        print("TestClass2:test_case2")


@pytest.mark.usefixtures("login")  #TestClass3这个类，使用usefixtures调用了login
class TestClass3:
    def test_case1(self):
        print("TestClass3:test_case1")

    def test_case2(self):
        print("TestClass3:test_case2")

运行结果：
在这里插入图片描述 说明：

演示代码中我们定义了一个fixture——login；三个测试类——TestClass1、TestClass2和TestClass3，这个三个测试类中都定了两个测试函数——test_case1和test_case2。

对fixture函数我们声明了其作用域——scope='class'。
TestClass1中，只有test_case1调用了login；
TestClass2中，只有test_case1调用了login；
TestClass3，我们使用@pytest.mark.usefixtures("login")，让整个类调用了login。

查看运行结果我们可以发现：
TestClass1中，test_case1运行前有”登陆操作“打印，并在test_case2执行后有”注销操作“显打印。
TestClass2中，只有test_case2运行前有”登陆操作“打印，并在test_case2执行后有”注销操作“打印。而test_case1执行前后并无任何数据打印。
TestClass3则与Testclass1执行后数据显示一致。

TestClass1和TestClass2结果的不同是由什么原因造成的呢？

官方文档在介绍fixture的scope的时候，有这样一句话，上文中也有提到：fixture是在测试首次请求时创建的，并基于它们的作用域被销毁。（Fixtures are created when first requested by a test, and are destroyed based on their scope。）

对于TestClass1，test_case1调用了login，因此会在test_case1执行的时候，创建login，并在其执行之前打印了”登陆操作“。又根据login的scope——class，在TestClass1的最后一个测试函数test_case2执行后，根据login的功能打印”注销操作“，并销毁login。

对于TestClass2，login是由test_case2调用的，而test_case1比test_case2先执行，所以test_case1执行的时候login还未被调用，fixture未被创建。直到执行test_case2时，login才被创建并进行了对应的操作。

后面其他类型的作用域示例中将不会在演示此种情况。

3.module：

演示代码：

import pytest

@pytest.fixture(scope='module')   #名为login的fixture，完成登陆和注册操作
def login():
    print('登陆操作')
    yield
    print('注销操作')

@pytest.mark.usefixtures("login")
class TestClass1:
    def test_case1(self):
        print("TestClass1:test_case1")

    def test_case2(self):
        print("TestClass1:test_case2")


class TestClass2:
    def test_case1(self):
        print("TestClass2:test_case1")

    def test_case2(self):
        print("TestClass2:test_case2")

运行结果：
在这里插入图片描述
说明：

演示代码中，我们定义了：
一个fixture——login()，并且声明其scope=”module“；
两个测试类——TestClass1和TestClass2；
两个测试类中分别定义了两个测试函数——test_case1和test_case2；
TestClass1使用@pytest.mark.usefixtures("login")的方法，调用了login()。

运行结果显示：
执行时，自第一个测试函数TestClass1中的test_case1调用login()时，该fixture被创建，并且按照login()实现的功能打印"登陆操作"，并在当前模块中(一个.py文件)最后一个测试函数TestClass2中的test_case2执行结束后，按照login()实现的功能打印"注销操作"，然后被销毁。

4.package:

演示代码：

首先看一下测试包目录，新增一个conftest.py。里面所有的模块都是上面的演示代码。修改这些模块里代码，注释调feature函数，删掉调用即可。

在这里插入图片描述
conftest.py

import pytest

@pytest.fixture(scope='package',autouse=True)   #名为login的fixture，完成登陆和注册操作
def login():
    print('登陆操作')
    yield
    print('注销操作')

使用命令行运行：
在这里插入图片描述
运行结果：

说明：
conftest.py中声明了一个fixture——login()，并且设置scope='package'，autouse=True。

使用命令行方式运行test_scope这个测试包中的所有模块。查看运行结果，在test_scope中第一个测试函数调用login()的时候，login创建，并按照功能打印”登陆操作“。在test_scope中最后一个测试函数运行结束后，按照login()功能打印出”注销操作“，并销毁login()。

5.session:

使用package的演示代码，需改conftest.py中login()的scope='session'，然后我们直接在终端中使用命令行运行多个文件。

运行以下命令：
在这里插入图片描述

运行结果：
在这里插入图片描述
说明：

使用命令行方式运行test_scope这个测试包中的test_class.py和test_function.py。查看运行结果，在test_class.py中第一个测试函数调用login()的时候，login创建，并按照功能打印”登陆操作“。在test_function.py中最后一个测试函数运行结束后，按照login()功能打印出”注销操作“，并销毁login()

1.2 动态作用域(Dynamic scope)

在某些情况下，我希望在不更改代码的情况下更改feature的作用域。pytest的从5.2版本开始，提供了动态作用域的方法，来解决这种情况。

通过官方文档的说明，我们了解到，可以将一个可调用对象传递给scope来实现动态作用域。这个可调用对象必须满足以下三个条件：

1.这个可调用对象返回类型需是string，且必须是有效的scope级别，即只能返回"function"、"class"、"module"、"package"、"session"中的一个。

2.在fixture定义期间，这个可调用对象只能被执行一次，不能被多次调用。

3.这个可调用对象定义的时候，必须使用fixture_name和config作为参数。

下面通过示例给大家演示以下用法。

示例2：

演示代码：

import pytest

def dynamic_fixture_scope(fixture_name,config):
    if config.getoption("-k",None):   
        return "function"
    return "class"

@pytest.fixture(scope=dynamic_fixture_scope,autouse=True)
def login():
    print('登陆操作')
    yield
    print('注销操作')

class TestClass1:
    def test_A(self):
        print("这是TestClass1:test_A")

    def test_B(self):
        print("这是TestClass1:test_B")

class TestClass2:
    def test_A(self):
        print("这是TestClass2:test_A")

说明：

dynamic_fixture_scope：用来管理fixture的作用域，这个函数按照pytest官方文档的要求，带有fixture_name 和config两个关键字作为参数，并且实现下述功能：

当用命令行运行测试时，运行命令中带有‘-k’参数，则被调的fixture函数的作用域为"function"，
其余情况下，被调的fixture的函数为"class"。

login：一个使用动态作用域方法的fixture，其scope=dynamic_fixture_scope。为了方便演示，autouse也被设置为True。

下面我们分两种情况来运行看看：

1.带参数-k运行

运行命令：我们只运行测试名称中包含test_A的测试函数。

pytest -vs -k 'test_A' test_dynamicscope.py

运行结果：
在这里插入图片描述通过运行结果可以看到，当命令行中出现-k参数的时候，login的scope确实是function级别的。两个被选中的测试函数分别在不同的测试类中，但是都调用了login。

2.无参数-k运行

运行命令：我们不带参数-k运行。

pytest -vs test_dynamicscope.py

运行结果：
在这里插入图片描述通过运行结果可以看到，无-k参数的时候，login的scope确实是class级别的。

2. fixture的实例化顺序

根据官方文档，我们了解到影响fixture实例化顺序的三个因素是：

1. 作用域(scope)
2. 依赖项
3. 自动调用(autouse)

而fixture名称、测试函数名称以及定义它们的位置一般都不会影响执行顺序。

下面介绍一下这个三个因素是如何影响实例化顺序的。

2.1 作用域级别高的fixture先执行

我们直接使用官方文档提供的示例来说明。

示例3：

演示代码：

import pytest

@pytest.fixture(scope="session")
def order():
    return []

@pytest.fixture
def func(order):
    order.append("function")

@pytest.fixture(scope="class")
def cls(order):
    order.append("class")

@pytest.fixture(scope="module")
def mod(order):
    order.append("module")

@pytest.fixture(scope="package")
def pack(order):
    order.append("package")

@pytest.fixture(scope="session")
def sess(order):
    order.append("session")

class TestClass:
    def test_order(self, func, cls, mod, pack, sess, order):
        assert order == ["session", "package", "module", "class", "function"]

运行结果： 在这里插入图片描述
说明：
演示代码中我们定义了：
六个fixture函数：

order：scope为session级别，返回一个空list。
func：调用了order，scope为默认的function级别，并实现向order返回的列表中插入”function“的操作。
cls：调用了order，scope为class级别，并实现向order返回的列表中插入”class“的操作。
mod：调用了order，scope为module级别，并实现向order返回的列表中插入”module“的操作。
pack：调用了order，scope为package级别，并实现向order返回的列表中插入”package“的操作。
sess：调用了order，scope为session级别，并实现向order返回的列表中插入”session“的操作。

一个测试函数：
test_order：主要目的是通过list中元素的顺序来判断是否按照预想的顺序执行fixture。

根据运行结果显示，测试断言通过，也就是fixture的执行顺序是按照我们预期的scope的级别由高到低去执行的。

test_order调用fixture的顺序是func, cls, mod, pack, sess, order，而实际执行的顺序是order, sess, pack, mod, cls, func。由此可见，我们在调用时定义的顺序不会影响到fixture的实际执行顺序的。

官网执行顺序图：
在这里插入图片描述

其中sess与order的scope都是session级别的，但是因为order是sess的依赖项，所以会先调用order，这个一点正好我们下面要说明。

2.2 fixture函数的依赖项先执行

前面文章中有说过，fixture函数是可以调用另外一个fixture函数的。在执行的时候，也是先执行调用的那个fixture函数。举了例子，fixture a 调用了fixture b，当测试函数调用fixture a的时候，会先去执行fixture b 然后再执行fixture a，最后执行测试函数。

这是因为fixture b 是fixture a 的依赖项，fixture a 可能会需要fixture b提供一些条件才能正常被执行。

下面我们来看一下官方文档提供的一个例子,

示例4：

演示代码：

import pytest

@pytest.fixture
def order():
    return []

@pytest.fixture
def a(order):
    order.append("a")

@pytest.fixture
def b(a, order):
    order.append("b")

@pytest.fixture
def c(a, b, order):
    order.append("c")

@pytest.fixture
def d(c, b, order):
    order.append("d")

@pytest.fixture
def e(d, b, order):
    order.append("e")

@pytest.fixture
def f(e, order):
    order.append("f")

@pytest.fixture
def g(f, c, order):
    order.append("g")

def test_order(g, order):
    assert order == ["a", "b", "c", "d", "e", "f", "g"]

运行结果：
在这里插入图片描述
说明：

演示代码中定义了八个fixture函数和一个测试函数，其中：
fixture函数有：orde、a、b、c、d、e、f、g
测试函数有：test_order

a调用了order；
b调用了a, order；
c调用了a, b, order；
d调用了c, b, order；
f调用了e, order；
g调用了f, c, order；
test_order调用了g、order。

我们来整理以上所有函数的依赖关系，他们之间的依赖关系如图所示：

在这里插入图片描述
之前文章也有说过，在同一次测试执行过程中，fixture是可以被多次调用的，但是不会被多次执行。执行一次后，fixture的实例对象和返回值会存在缓存中，下次再被调用的时候是直接从缓存中获取的。

所以上面的顺序我们可以再简化一下：
在这里插入图片描述
执行完所有依赖的fixture函数后，我们得到的order的结果为：['a','b','c','d','e'],因此测试断言通过。

2.3 自动使用的fixture在其作用域内首先执行

根据官方文档的说明，我们可以得到一下两点重要内容：

1.当测试函数调用的fixture的作用域级别都一样，那么会首先调用自动使用的fixture。

示例5：

import pytest


@pytest.fixture
def order():
    return []

@pytest.fixture
def func(order):
    order.append("function")

@pytest.fixture(autouse=True) #修改cls为自动使用fixture
def cls(order):
    order.append("class")

@pytest.fixture
def mod(order):
    order.append("module")

@pytest.fixture
def pack(order):
    order.append("package")

@pytest.fixture
def sess(order):
    order.append("session")


class TestClass:
    def test_order(self, func, cls, mod, pack, sess, order):
        print(order)
        assert order == ["session", "package", "module", "class", "function"]

运行结果：
在这里插入图片描述
说明：

我们把示例3的代码拿过来修改一下，把所有fixture的scope都改为function级别，并且对cls试着autouse=True。
test_order请求fixture的顺序是：func, cls, mod, pack, sess。

当scope级别一样的时候，且无依赖关系的时候，fixture的执行顺序应该与调用顺序一致，也应该是func, cls, mod, pack, sess。但是实际运行的结果却是['class', 'function', 'module', 'package', 'session']。由此可以判断出，在scope一致且无依赖的情况下，自动执行的fixture是最先被执行的。

2.对一个autouse的fixture A来说，若调用了非autouse的fixture B，那么对于调用了fixture A的测试函数来说，fixture B也相当于是autouse的。

我们再来看一下官方给的一个示例。

示例6：

演示代码：

import pytest

@pytest.fixture
def order():
    return []

@pytest.fixture
def a(order):
    order.append("a")

@pytest.fixture
def b(a, order):
    order.append("b")

@pytest.fixture(autouse=True)
def c(b, order):
    order.append("c")

@pytest.fixture
def d(b, order):
    order.append("d")

@pytest.fixture
def e(d, order):
    order.append("e")

@pytest.fixture
def f(e, order):
    order.append("f")

@pytest.fixture
def g(f, c, order):
    order.append("g")

def test_order_and_g(g, order):
    assert order == ["a", "b", "c", "d", "e", "f", "g"]

说明：

演示代码中定义了八个fixture函数和一个测试函数，其中：
fixture函数有：orde、a、b、c、d、e、f、g
测试函数有：test_order

a调用了order；
b调用了a, order；
c调用了 b, order，且是自动使用fixture；
d调用了 b, order；
f调用了e, order；
g调用了f, c, order；
test_order调用了g、order。

若c是非自动使用的fixture，代码中fixture的一个执行顺序是什么样的呢？

下图是运行结果：
在这里插入图片描述

根据上面的运行结果和下面的顺序图，我们可以看到，除了g调用了c之外，其他函数都没有调用c，而g也调用了f，所以现在还不清楚c应该在d、e、f之前还是之后执行。对c来说他只需在b之后、g之前执行即可。而实际运行结果，c是在d、e、f之后和g之前执行的。

对于pytest来说，fixture的执行顺序就是不明确，这种情况很可能会影响测试函数的执行行为，影响了测试结果。
在这里插入图片描述
所以，我们需要明确fixture的执行顺序。

当我们使c为自动使用fixture时，这个顺序又会发生什么变化呢？

下图为运行结果：
在这里插入图片描述

根据上图的运行结果和下图的顺序图，我们可以看出来，当自动使用c后，它的执行优先级就比d要高，所以可以保证c是在d之前执行的。这样使执行顺序明确了。
在这里插入图片描述

当c是自动使用的fixture后，根据fixture函数的依赖项先执行这一规则，c所依赖的b、b所依赖的a和a所依赖的order都会被执行。这样对于调用了c的g来说，order、a、b也相当于是自动使用的fixture了，但是当有其他fixture调用order、a、b时，order、a、b仍然保持自己的特性。

本节总结

我们来总结一下fixture实例化顺序的一个规则：

fixture的scope级别越高，那么它执行的优先级越高。优先级为：session>package>module>class>function
fixture如果存在依赖项，那么它所依赖的fixture函数会先被执行。
同scope级别fixture中，自动使用的fixture会最先执行；若该fixture存在依赖项，则对于调用了fixture的测试函数来说，这些依赖项也可以看做是自动使用的。
我们在编码的时候最好可以依照以上规则为pytest提供一个清晰的fixture执行顺序，以免影响测试函数的行为和测试结果。

3. fixture的可用性

对于测试函数来说，能够调用那些fixture，是由fixture定义的位置决定。

1.当fixture定义在一个测试类中时，只有该类中的测试函数可调用此fixture，其他测试函数无法调用该fixture。当测试函数在模块的全局范围内定，则模块下的所有测试函数都可以调用它。该特点与全局变量和局部变量相似。

示例7：

演示代码：

import pytest

class TestClass1:
    @pytest.fixture()
    def login(self):
        print("login")

    def test_case1(self,login):
        print("TestClass1::test_case1")

class TestClass2:
    def test_case2(self,login):
        print("test_case2")

运行结果：
在这里插入图片描述
说明：

演示代码中定义了两个测试类：TestClass1和TestClass2。
TestClass1中定义了一个fixture——login，和测试函数test_case1，test_case1有调用login。
TestClass1中定义了一个测试函数test_case2，test_case2有调用login。

通过运行结果我们可以看到，与login在同一测试类中的test_case1成功调用了login，但是TestClass2中test_case2调用login的时候报错了，报错原因：未发现fixture函数“login”。

2.conftest.py中定义的fixture，可以被同目录下的所有模块中定义的测试函数调用。

示例8：

演示代码：

test_availability/conftest.py:

import pytest

@pytest.fixture()
def login():
    print("login")

test_availability/test_availability.py:


class TestClass1:
    def test_case1(self,login):
        print("TestClass1::test_case1")

class TestClass2:
    def test_case2(self,login):
        print("test_case2")