【软件测试】测试框架（unittest/pytest）

本文介绍了Python 中最常用的两个测试框架：unittest 和 pytest，帮助你编写更规范、可维护的自动化测试用例。

一、unittest 框架

unittest 是 Python 内置的标准库，无需额外安装，适合初学者入门。它借鉴了 JUnit 的设计理念，提供了测试用例、测试套件、断言等基本功能。

1. 基本概念

• TestCase：测试用例的基类，每个测试方法必须以 test_ 开头
• TestSuite：测试套件，用于组织多个测试用例
• TestRunner：测试运行器，执行测试并生成结果
• Assertion：断言，验证测试结果

2. 简单示例

下面是一个使用 unittest 测试登录功能的示例：

import unittest
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

class TestLogin(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        # 每个测试方法执行前运行，初始化浏览器
        self.driver = webdriver.Firefox()
        self.driver.get('https://example.com/login')
        self.driver.implicitly_wait(10)

    def tearDown(self):
        # 每个测试方法执行后运行，关闭浏览器
        self.driver.quit()

    def test_successful_login(self):
        # 测试成功登录的场景
        username = self.driver.find_element(By.ID, 'username')
        password = self.driver.find_element(By.ID, 'password')
        login_button = self.driver.find_element(By.ID, 'login-button')

        username.send_keys('valid_username')
        password.send_keys('valid_password')
        login_button.click()

        # 断言登录成功后页面上存在欢迎消息
        welcome_message = self.driver.find_element(By.CLASS_NAME, 'welcome-message')
        self.assertIn('欢迎', welcome_message.text)

    def test_failed_login(self):
        # 测试失败登录的场景
        username = self.driver.find_element(By.ID, 'username')
        password = self.driver.find_element(By.ID, 'password')
        login_button = self.driver.find_element(By.ID, 'login-button')

        username.send_keys('invalid_username')
        password.send_keys('invalid_password')
        login_button.click()

        # 断言错误消息存在
        error_message = self.driver.find_element(By.CLASS_NAME, 'error-message')
        self.assertIn('用户名或密码错误', error_message.text)

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

3. 常用断言方法

断言方法	作用
assertEqual(a, b)	验证 a == b
assertNotEqual(a, b)	验证 a != b
assertTrue(x)	验证 x 为 True
assertFalse(x)	验证 x 为 False
assertIn(a, b)	验证 a 在 b 中
assertNotIn(a, b)	验证 a 不在 b 中
assertIsNone(x)	验证 x 为 None
assertIsNotNone(x)	验证 x 不为 None

二、pytest 框架

pytest 是第三方测试框架，功能更强大，插件丰富，语法更简洁，是目前最流行的 Python 测试框架。

1. 安装

pip install pytest

2. 基本概念

• 测试函数：以 test_ 开头的普通函数
• 测试类：以 Test 开头的类，其中的方法以 test_ 开头
• fixture：用于测试环境的初始化和清理
• 参数化测试：一次编写，多次执行不同参数的测试

3. 简单示例

下面是使用 pytest 和 fixture 实现的登录测试：

import pytest
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

@pytest.fixture
def browser():
    # 初始化浏览器
    driver = webdriver.Firefox()
    driver.implicitly_wait(10)
    yield driver  # 返回driver给测试函数
    # 测试结束后关闭浏览器
    driver.quit()

def test_successful_login(browser):
    browser.get('https://example.com/login')
    
    username = browser.find_element(By.ID, 'username')
    password = browser.find_element(By.ID, 'password')
    login_button = browser.find_element(By.ID, 'login-button')

    username.send_keys('valid_username')
    password.send_keys('valid_password')
    login_button.click()

    welcome_message = browser.find_element(By.CLASS_NAME, 'welcome-message')
    assert '欢迎' in welcome_message.text

def test_failed_login(browser):
    browser.get('https://example.com/login')
    
    username = browser.find_element(By.ID, 'username')
    password = browser.find_element(By.ID, 'password')
    login_button = browser.find_element(By.ID, 'login-button')

    username.send_keys('invalid_username')
    password.send_keys('invalid_password')
    login_button.click()

    error_message = browser.find_element(By.CLASS_NAME, 'error-message')
    assert '用户名或密码错误' in error_message.text

4. 参数化测试

pytest 最强大的功能之一是参数化测试，可以使用 @pytest.mark.parametrize 装饰器：

import pytest
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

@pytest.fixture
def browser():
    driver = webdriver.Firefox()
    yield driver
    driver.quit()

@pytest.mark.parametrize(
    "username, password, expected_message",
    [
        ("valid_user1", "valid_pass1", "欢迎"),  # 测试用例1
        ("valid_user2", "valid_pass2", "欢迎"),  # 测试用例2
        ("invalid_user", "wrong_password", "用户名或密码错误"),  # 测试用例3
    ]
)
def test_login_parameterized(browser, username, password, expected_message):
    browser.get('https://example.com/login')
    
    username_field = browser.find_element(By.ID, 'username')
    password_field = browser.find_element(By.ID, 'password')
    login_button = browser.find_element(By.ID, 'login-button')

    username_field.send_keys(username)
    password_field.send_keys(password)
    login_button.click()

    if "valid" in username:
        message = browser.find_element(By.CLASS_NAME, 'welcome-message').text
    else:
        message = browser.find_element(By.CLASS_NAME, 'error-message').text
    
    assert expected_message in message

5. 运行测试

在终端中执行测试：

# 运行当前目录下所有以test_开头的文件
pytest

# 运行指定文件
pytest test_login.py

# 显示详细输出
pytest -v

# 生成HTML测试报告
pytest --html=report.html

三、unittest vs pytest 对比

特性	unittest	pytest
断言方式	内置断言方法	使用 Python 原生 assert 语句
测试发现	基于类和方法命名规则	更灵活，支持更多命名模式
参数化测试	需要使用第三方库	内置参数化功能
测试夹具	setUp/tearDown 方法	灵活的 fixture 机制
插件生态	较少	丰富的插件（如测试报告、并行执行）
代码简洁度	较繁琐	简洁易读

四、推荐实践

1. 使用 pytest：对于大多数项目，推荐使用 pytest，它的灵活性和丰富插件能大大提高效率
2. 合理使用 fixture：将浏览器初始化、登录等操作封装到 fixture 中，避免代码重复
3. 参数化测试：使用参数化覆盖多种测试场景，减少代码量
4. 生成测试报告：使用 pytest-html 或 allure-pytest 生成美观的测试报告