三周精通FastAPI：32 探索如何使用pytest进行高效、全面的项目测试！

skywalk81632024-11-05 13:34

官方文档：https://fastapi.tiangolo.com/zh/tutorial/testing/

进行项目测试

感谢 Starlette，测试FastAPI 应用轻松又愉快。

它基于 HTTPX， 而HTTPX又是基于Requests设计的，所以很相似且易懂。

有了它，你可以直接与FastAPI 一起使用 pytest。

使用 TestClient

"信息"

要使用 TestClient，先要安装 httpx.

例：pip install httpx.

导入 TestClient.

通过传入你的FastAPI 应用创建一个 TestClient 。

创建名字以 test_ 开头的函数（这是标准的 pytest 约定）。

像使用 httpx 那样使用 TestClient 对象。

为你需要检查的地方用标准的Python表达式写个简单的 assert 语句（重申，标准的pytest）。

python 复制代码 
from fastapi import FastAPI
from fastapi.testclient import TestClient

app = FastAPI()


@app.get("/")
async def read_main():
    return {"msg": "Hello World"}


client = TestClient(app)


def test_read_main():
    response = client.get("/")
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {"msg": "Hello World"}

"提示"

注意测试函数是普通的 def，不是 async def。

还有client的调用也是普通的调用，不是用 await。

这让你可以直接使用 pytest 而不会遇到麻烦。
"技术细节"

你也可以用 from starlette.testclient import TestClient。

FastAPI 提供了和 starlette.testclient 一样的 fastapi.testclient，只是为了方便开发者。但它直接来自Starlette。
"提示"

除了发送请求之外，如果你还想测试时在FastAPI应用中调用 async 函数（例如异步数据库函数）， 可以在高级教程中看下 Async Tests 。

分离测试

在实际应用中，你可能会把你的测试放在另一个文件里。

您的FastAPI应用程序也可能由一些文件/模块组成等等。

FastAPI app 文件

假设你有一个像 更大的应用 中所描述的文件结构:

复制代码 
.
├── app
│   ├── __init__.py
│   └── main.py

在 main.py 文件中你有一个 FastAPI app:

python 复制代码 
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/")
async def read_main():
    return {"msg": "Hello World"}

测试文件

然后你会有一个包含测试的文件 test_main.py 。app可以像Python包那样存在（一样是目录，但有个 __init__.py 文件）：

python 复制代码 
.
├── app
│   ├── __init__.py
│   ├── main.py
│   └── test_main.py

因为这文件在同一个包中，所以你可以通过相对导入从 main 模块（main.py）导入app对象：

python 复制代码 
from fastapi.testclient import TestClient

from .main import app

client = TestClient(app)


def test_read_main():
    response = client.get("/")
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {"msg": "Hello World"}

...然后测试代码和之前一样的。

测试：扩展示例

现在让我们扩展这个例子，并添加更多细节，看下如何测试不同部分。

扩展后的 FastAPI app 文件

让我们继续之前的文件结构：

python 复制代码 
.
├── app
│   ├── __init__.py
│   ├── main.py
│   └── test_main.py

假设现在包含FastAPI app的文件 main.py 有些其他路径操作。

有个 GET 操作会返回错误。

有个 POST 操作会返回一些错误。

所有路径操作 都需要一个X-Token 头。

python 复制代码 
from typing import Annotated

from fastapi import FastAPI, Header, HTTPException
from pydantic import BaseModel

fake_secret_token = "coneofsilence"

fake_db = {
    "foo": {"id": "foo", "title": "Foo", "description": "There goes my hero"},
    "bar": {"id": "bar", "title": "Bar", "description": "The bartenders"},
}

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    id: str
    title: str
    description: str | None = None


@app.get("/items/{item_id}", response_model=Item)
async def read_main(item_id: str, x_token: Annotated[str, Header()]):
    if x_token != fake_secret_token:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="Invalid X-Token header")
    if item_id not in fake_db:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Item not found")
    return fake_db[item_id]


@app.post("/items/", response_model=Item)
async def create_item(item: Item, x_token: Annotated[str, Header()]):
    if x_token != fake_secret_token:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="Invalid X-Token header")
    if item.id in fake_db:
        raise HTTPException(status_code=409, detail="Item already exists")
    fake_db[item.id] = item
    return item

扩展后的测试文件

然后您可以使用扩展后的测试更新test_main.py：

python 复制代码 
from fastapi.testclient import TestClient

from .main import app

client = TestClient(app)


def test_read_item():
    response = client.get("/items/foo", headers={"X-Token": "coneofsilence"})
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {
        "id": "foo",
        "title": "Foo",
        "description": "There goes my hero",
    }


def test_read_item_bad_token():
    response = client.get("/items/foo", headers={"X-Token": "hailhydra"})
    assert response.status_code == 400
    assert response.json() == {"detail": "Invalid X-Token header"}


def test_read_nonexistent_item():
    response = client.get("/items/baz", headers={"X-Token": "coneofsilence"})
    assert response.status_code == 404
    assert response.json() == {"detail": "Item not found"}


def test_create_item():
    response = client.post(
        "/items/",
        headers={"X-Token": "coneofsilence"},
        json={"id": "foobar", "title": "Foo Bar", "description": "The Foo Barters"},
    )
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {
        "id": "foobar",
        "title": "Foo Bar",
        "description": "The Foo Barters",
    }


def test_create_item_bad_token():
    response = client.post(
        "/items/",
        headers={"X-Token": "hailhydra"},
        json={"id": "bazz", "title": "Bazz", "description": "Drop the bazz"},
    )
    assert response.status_code == 400
    assert response.json() == {"detail": "Invalid X-Token header"}


def test_create_existing_item():
    response = client.post(
        "/items/",
        headers={"X-Token": "coneofsilence"},
        json={
            "id": "foo",
            "title": "The Foo ID Stealers",
            "description": "There goes my stealer",
        },
    )
    assert response.status_code == 409
    assert response.json() == {"detail": "Item already exists"}

每当你需要客户端在请求中传递信息，但你不知道如何传递时，你可以通过搜索（谷歌、百度）如何用 httpx做，或者是用 requests 做，毕竟HTTPX的设计是基于Requests的设计的。

还可以在FastAPI启动服务后，从docs文档中，点开GET、POST等路径说明，点击右上角的"Try it out"， docs文档会给出curl请求的参数示例。

接着只需在测试中同样操作。

示例：

  • 传一个路径 或查询 参数，添加到URL上。
  • 传一个JSON体，传一个Python对象(例如一个dict)到参数 json。
  • 如果你需要发送 Form Data 而不是 JSON，使用 data 参数。
  • 要发送 headers ，传 dict 给 headers 参数。
  • 对于 cookies ，传 dict 给 cookies 参数。

关于如何传数据给后端的更多信息 (使用httpx 或 TestClient)，请查阅 HTTPX 文档.

"信息"

注意 TestClient 接收可以被转化为JSON的数据，而不是Pydantic模型。

如果你在测试中有一个Pydantic模型，并且你想在测试时发送它的数据给应用，你可以使用在JSON Compatible Encoder介绍的jsonable_encoder 。

运行起来

之后，你只需要安装 pytest:

fast →pip install pytest

████████████████████████████████ 80%

他会自动检测文件和测试，执行测试，然后向你报告结果。

执行测试：

fast →pytest

================ test session starts ================

platform linux -- Python 3.6.9, pytest-5.3.5, py-1.8.1, pluggy-0.13.1

rootdir: /home/user/code/superawesome-cli/app

plugins: forked-1.1.3, xdist-1.31.0, cov-2.8.1

collected 6 items

██████████████████████████████████████ 95%

实践

首先安装httpx

复制代码 
pip install httpx

写文件代码

将下面代码存为main.py

python 复制代码 
from typing import Annotated

from fastapi import FastAPI, Header, HTTPException
from pydantic import BaseModel

fake_secret_token = "coneofsilence"

fake_db = {
    "foo": {"id": "foo", "title": "Foo", "description": "There goes my hero"},
    "bar": {"id": "bar", "title": "Bar", "description": "The bartenders"},
}

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    id: str
    title: str
    description: str | None = None


@app.get("/items/{item_id}", response_model=Item)
async def read_main(item_id: str, x_token: Annotated[str, Header()]):
    if x_token != fake_secret_token:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="Invalid X-Token header")
    if item_id not in fake_db:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Item not found")
    return fake_db[item_id]


@app.post("/items/", response_model=Item)
async def create_item(item: Item, x_token: Annotated[str, Header()]):
    if x_token != fake_secret_token:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="Invalid X-Token header")
    if item.id in fake_db:
        raise HTTPException(status_code=409, detail="Item already exists")
    fake_db[item.id] = item
    return item

将下面代码存为test_main.py

python 复制代码 
from fastapi.testclient import TestClient

from .main import app

client = TestClient(app)


def test_read_item():
    response = client.get("/items/foo", headers={"X-Token": "coneofsilence"})
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {
        "id": "foo",
        "title": "Foo",
        "description": "There goes my hero",
    }


def test_read_item_bad_token():
    response = client.get("/items/foo", headers={"X-Token": "hailhydra"})
    assert response.status_code == 400
    assert response.json() == {"detail": "Invalid X-Token header"}


def test_read_nonexistent_item():
    response = client.get("/items/baz", headers={"X-Token": "coneofsilence"})
    assert response.status_code == 404
    assert response.json() == {"detail": "Item not found"}


def test_create_item():
    response = client.post(
        "/items/",
        headers={"X-Token": "coneofsilence"},
        json={"id": "foobar", "title": "Foo Bar", "description": "The Foo Barters"},
    )
    assert response.status_code == 200
    assert response.json() == {
        "id": "foobar",
        "title": "Foo Bar",
        "description": "The Foo Barters",
    }


def test_create_item_bad_token():
    response = client.post(
        "/items/",
        headers={"X-Token": "hailhydra"},
        json={"id": "bazz", "title": "Bazz", "description": "Drop the bazz"},
    )
    assert response.status_code == 400
    assert response.json() == {"detail": "Invalid X-Token header"}


def test_create_existing_item():
    response = client.post(
        "/items/",
        headers={"X-Token": "coneofsilence"},
        json={
            "id": "foo",
            "title": "The Foo ID Stealers",
            "description": "There goes my stealer",
        },
    )
    assert response.status_code == 409
    assert response.json() == {"detail": "Item already exists"}

创建空白__init__.py文件

在当前目录创建文件：

python 复制代码 
touch __init__.py

启动服务

python 复制代码 
uvicorn main:app --reload

测试：

在当前目录执行pytest

python 复制代码 
pytest

测试输出：

/Users/skywalk/py311/lib/python3.11/site-packages/pytest_asyncio/plugin.py:208: PytestDeprecationWarning: The configuration option "asyncio_default_fixture_loop_scope" is unset.

The event loop scope for asynchronous fixtures will default to the fixture caching scope. Future versions of pytest-asyncio will default the loop scope for asynchronous fixtures to function scope. Set the default fixture loop scope explicitly in order to avoid unexpected behavior in the future. Valid fixture loop scopes are: "function", "class", "module", "package", "session"

warnings.warn(PytestDeprecationWarning(_DEFAULT_FIXTURE_LOOP_SCOPE_UNSET))

========================= test session starts =========================

platform darwin -- Python 3.11.4, pytest-8.3.3, pluggy-1.5.0

rootdir: /Users/skywalk/work/fastapi/test

plugins: asyncio-0.24.0, anyio-3.5.0

asyncio: mode=Mode.STRICT, default_loop_scope=None

collected 6 items

test_main.py ...... 100%

========================== 6 passed in 0.99s ==========================

可以见到6项测试都通过了。

总结

pytest 提供了简洁的语法、灵活的夹具、丰富的插件和详细的调试信息，使得编写和维护测试变得更加容易和高效。无论是小型项目还是大型项目，pytest 都是一个非常强大且灵活的测试框架。

pytest 可以自动发现测试文件和测试用例，用户只需按照约定的命名规则（如以test_开头）命名文件和函数，pytest 会自动识别和运行这些测试。

具体pytest可以参考：测试框架pytest学习与实践_怎么使用 flake8-pytest-style-CSDN博客

调试

pytest报错

=============================== ERRORS ================================

____________________ ERROR collecting test_main.py ____________________

ImportError while importing test module '/Users/skywalk/work/fastapi/test/test_main.py'.

Hint: make sure your test modules/packages have valid Python names.

Traceback:

../../../py311/lib/python3.11/importlib/init.py:126: in import_module

return _bootstrap._gcd_import(namelevel:, package, level)

test_main.py:3: in <module>

from .main import app

E ImportError: attempted relative import with no known parent package

======================= short test summary info =======================

ERROR test_main.py

!!!!!!!!!!!!!!! Interrupted: 1 error during collection !!!!!!!!!!!!!!!!

========================== 1 error in 1.14s ===========================

原来是目录下需要一个__init__.py文件，touch一个：

python 复制代码 
touch __init__.py

再执行pytest， 测试通过：

========================= test session starts =========================

platform darwin -- Python 3.11.4, pytest-8.3.3, pluggy-1.5.0

rootdir: /Users/skywalk/work/fastapi/test

plugins: asyncio-0.24.0, anyio-3.5.0

asyncio: mode=Mode.STRICT, default_loop_scope=None

collected 6 items

test_main.py ...... 100%

========================== 6 passed in 0.99s ==========================

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