软件测试 | 测试开发 | 利用 pytest 玩转数据驱动测试框架

pytest架构是什么？

首先，来看一个 pytest 的例子：

ini 复制代码

def test_a():

  print(123)
collected 1 item

test_a.py .                                                                                                            [100%]

============ 1 passed in 0.02s =======================

输出结果很简单：收集到 1 个用例，并且这条测试用例执行通过。此时思考两个问题： 1.pytest 如何收集到用例的？ 2.pytest 如何把 python 代码，转换成 pytest 测试用例（又称 item）？

pytest如何做到收集到用例的？

这个很简单，遍历执行目录，如果发现目录的模块中存在符合" pytest 测试用例要求的 python 对象"，就将之转换为 pytest 测试用例。比如编写以下 hook 函数：

lua 复制代码

def pytest_collect_file(path, parent):

    print("hello", path)
hello C:\Users\yuruo\Desktop\tmp\tmp123\tmp\testcase__init__.py

hello C:\Users\yuruo\Desktop\tmp\tmp123\tmp\testcase\conftest.py

hello C:\Users\yuruo\Desktop\tmp\tmp123\tmp\testcase\test_a.py

会看到所有文件内容。

pytest 像是包装盒，将 python 对象包裹起来，比如下图:

当写好 python 代码时：

python 复制代码

def test_a:
print(123)

会被包裹成 Function ：

javascript 复制代码

<Function test_a>

可以从 hook 函数中查看细节：

python 复制代码

def pytest_collection_modifyitems(session, config, items):
pass

于是，理解包裹过程就是解开迷题的关键。pytest 是如何包裹 python 对象的？下面代码只有两行，看似简单，但暗藏玄机！

python 复制代码

def test_a:

    print(123)

把代码位置截个图，如下：

我们可以说，上述代码是处于"testcase包"下的 "test_a.py模块"的"test_a函数"， pytest 生成的测试用例也要有这些信息：处于"testcase包"下的 "test_a.py模块"的"test_a测试用例：把上述表达转换成下图： pytest 使用 parent 属性表示上图层级关系，比如 Module 是 Function 的上级， Function 的 parent 属性如下：

javascript 复制代码

<Function test_a>:

  parent: <Module test_parse.py>

当然 Module 的 parent 就是 Package:

xml 复制代码

<Module test_parse.py>:

  parent: <Package tests>

这里科普一下，python 的 package 和 module 都是真实存在的对象，你可以从 obj 属性中看到，比如 Module 的 obj 属性如下：

如果理解了 pytest 的包裹用途，非常好！我们进行下一步讨论：如何构造 pytest 的 item ？

以下面代码为例：

python 复制代码

def test_a:

    print(123)

构造 pytest 的 item ，需要： 3.构建 Package 4.构建 Module 5.构建 Function 以构建 Function 为例，需要调用其from_parent()方法进行构建，其过程如下图：

，就可以猜测出，"构建 Function"一定与其 parent 有不小联系！又因为 Function 的 parent 是 Module ：根据下面 Function 的部分代码（位于 python.py 文件）：

python 复制代码

class Function(PyobjMixin, nodes.Item):

    # 用于创建测试用例

    @classmethod

    def from_parent(cls, parent, **kw):

        """The public constructor."""

        return super().from_parent(parent=parent, **kw)

    # 获取实例

    def _getobj(self):

        assert self.parent is not None

        return getattr(self.parent.obj, self.originalname)  # type: ignore[attr-defined]

    # 运行测试用例

    def runtest(self) -> None:

        """Execute the underlying test function."""

        self.ihook.pytest_pyfunc_call(pyfuncitem=self)

得出结论，可以利用 Module 构建 Function！其调用伪代码如下：

vbnet 复制代码

Function.from_parent(Module)

既然可以利用 Module 构建 Function，那如何构建 Module ？当然是利用 Package 构建 Module！

scss 复制代码

Module.from_parent(Package)

既然可以利用 Package 构建 Module 那如何构建 Package ？别问了，快成套娃了，请看下图调用关系：

pytest 从 Config 开始，层层构建，直到 Function ！Function 是 pytest 的最小执行单元。手动构建 item 就是模拟 pytest 构建 Function 的过程。也就是说，需要创建 Config ，然后利用 Config 创建 Session ，然后利用 Session 创建 Package ，...，最后创建 Function。

其实没这么复杂， pytest 会自动创建好 Config， Session和 Package ，这三者不用手动创建。

编辑

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比如编写以下 hook 代码，打断点查看其 parent 参数：

python 复制代码

def pytest_collect_file(path, parent):

    pass

如果遍历的路径是某个包（可从path参数中查看具体路径），比如下图的包

其 parent 参数就是 Package ，此时可以利用这个 Package 创建 Module ：

编辑

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

编写如下代码即可构建 pytest 的 Module ，如果发现是 yaml 文件，就根据 yaml 文件内容动态创建 Module 和 module ：

ini 复制代码

from _pytest.python import Module, Package

def pytest_collect_file(path, parent):

    if path.ext == ".yaml":

        pytest_module = Module.from_parent(parent, fspath=path)

        # 返回自已定义的 python module

        pytest_module._getobj = lambda : MyModule

        return pytest_module

需要注意，上面代码利用猴子补丁改写了 _getobj 方法，为什么这么做？ Module 利用 _getobj 方法寻找并导入（import语句） path 包下的 module ，其源码如下：

python 复制代码

# _pytest/python.py Module

class Module(nodes.File, PyCollector):

    def _getobj(self):

        return self._importtestmodule()

def _importtestmodule(self):

    # We assume we are only called once per module.

    importmode = self.config.getoption("--import-mode")

    try:

        # 关键代码：从路径导入 module

        mod = import_path(self.fspath, mode=importmode) 

    except SyntaxError as e:

        raise self.CollectError(

            ExceptionInfo.from_current().getrepr(style="short")

        ) from e

        # 省略部分代码...

但是，如果使用数据驱动，即用户创建的数据文件 test_parse.yaml ，它不是 .py 文件，不会被 python 识别成 module （只有 .py 文件才能被识别成 module）。这时，就不能让 pytest 导入（import语句） test_parse.yaml ，需要动态改写 _getobj ，返回自定义的 module ！因此，可以借助 lambda 表达式返回自定义的 module ：

python 复制代码

lambda : MyModule

这就涉及元编程技术：动态构建 python 的 module ，并向 module 中动态加入类或者函数：

python 复制代码

import types

# 动态创建 module

module = types.ModuleType(name)

def function_template(*args, **kwargs):

    print(123)

# 向 module 中加入函数

setattr(module, "test_abc", function_template)

综上，将自己定义的 module 放入 pytest 的 Module 中即可生成 item ：

python 复制代码

# conftest.py

import types

from _pytest.python import Module

def pytest_collect_file(path, parent):

    if path.ext == ".yaml":

        pytest_module = Module.from_parent(parent, fspath=path)

        # 动态创建 module

        module = types.ModuleType(path.purebasename)

        def function_template(*args, **kwargs):

            print(123)

        # 向 module 中加入函数

        setattr(module, "test_abc", function_template)

        pytest_module._getobj = lambda: module

        return pytest_module

创建一个 yaml 文件，使用 pytest 运行：

ini 复制代码

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

platform win32 -- Python 3.8.1, pytest-6.2.4, py-1.10.0, pluggy-0.13.1

rootdir: C:\Users\yuruo\Desktop\tmp

plugins: allure-pytest-2.8.11, forked-1.3.0, rerunfailures-9.1.1, timeout-1.4.2, xdist-2.2.1

collected 1 item

test_a.yaml 123

.

======= 1 passed in 0.02s =====



PS C:\Users\yuruo\Desktop\tmp>

现在停下来，回顾一下，我们做了什么？借用 pytest hook ，将 .yaml 文件转换成 python module。

编辑切换为居中

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

作为一个数据驱动测试框架，我们没做什么？

没有解析 yaml 文件内容!上述生成的 module ，其内的函数如下：

python 复制代码

def function_template(*args, **kwargs):

    print(123)

只是简单打印 123 。数据驱动测试框架需要解析 yaml 内容，根据内容动态生成函数或类。比如下面 yaml 内容：

yaml 复制代码

test_abc:

  - print: 123

表达的含义是"定义函数 test_abc，该函数打印 123"。可以利用 yaml.safe_load 加载 yaml 内容，并进行关键字解析，其中path.strpath代表 yaml 文件的地址：

python 复制代码

import types

import yaml

from _pytest.python import Module

def pytest_collect_file(path, parent):

    if path.ext == ".yaml":

        pytest_module = Module.from_parent(parent, fspath=path)

        # 动态创建 module

        module = types.ModuleType(path.purebasename)

        # 解析 yaml 内容

        with open(path.strpath) as f:

            yam_content = yaml.safe_load(f)

            for function_name, steps in yam_content.items():



                def function_template(*args, **kwargs):

                    """

                    函数模块

                    """

                    # 遍历多个测试步骤 [print: 123, print: 456]

                    for step_dic in steps:

                        # 解析一个测试步骤 print: 123

                        for step_key, step_value in step_dic.items():

                            if step_key == "print":

                                print(step_value)



                # 向 module 中加入函数

                setattr(module, function_name, function_template)

        pytest_module._getobj = lambda: module

        return pytest_module

上述测试用例运行结果如下：

ini 复制代码

=== test session starts ===

platform win32 -- Python 3.8.1, pytest-6.2.4, py-1.10.0, pluggy-0.13.1

rootdir: C:\Users\yuruo\Desktop\tmp

plugins: allure-pytest-2.8.11, forked-1.3.0, rerunfailures-9.1.1, timeout-1.4.2, xdist-2.2.1

collected 1 item

test_a.yaml 123

.

=== 1 passed in 0.02s ====

当然，也支持复杂一些的测试用例：

yaml 复制代码

test_abc:

  - print: 123

  - print: 456

test_abd:

  - print: 123

  - print: 456

其结果如下：

ini 复制代码

== test session starts ==

platform win32 -- Python 3.8.1, pytest-6.2.4, py-1.10.0, pluggy-0.13.1

rootdir: C:\Users\yuruo\Desktop\tmp

plugins: allure-pytest-2.8.11, forked-1.3.0, rerunfailures-9.1.1, timeout-1.4.2, xdist-2.2.1

collected 2 items

test_a.yaml 123

456

.123

456

.

== 2 passed in 0.02s ==

利用pytest创建数据驱动测试框架就介绍到这里啦，希望能给大家带来一定的帮助。大家有什么不懂的地方或者有疑惑也可以留言讨论哈，让我们共同进步呦！

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