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第 1 章 · 初识自动化测试与 pytest ​

本章目标：理解"自动化测试"到底在测什么，装好 pytest，写出并运行你的第一个测试。

1.1 什么是自动化测试 ​

手工测试是"人打开页面点一遍看结果"；自动化测试是把这一套检查写成代码，让机器每次改动后自动重跑。一个测试的本质只有三步：

  1. 准备（Arrange）——构造输入和依赖；
  2. 执行（Act）——调用被测代码；
  3. 断言（Assert）——用 assert 检查结果是否符合预期。

为什么选 pytest

pytest 是 Python 生态事实上的标准测试框架：语法极简（普通 assert 即可）、插件生态庞大（400+ 插件）、被 FastAPI / pandas / requests 等主流项目采用。本教程基于当前最新的 pytest 9.x。

1.2 安装与验证 ​

bash
python -m venv .venv && source .venv/bin/activate
pip install pytest

验证安装：

bash
pytest --version
# pytest 9.x.x

1.3 第一个测试 ​

pytest 对测试文件只有两条约定：

  • 文件名必须是 test_*.py 或 *_test.py；
  • 测试函数名必须以 test_ 开头。

创建 test_demo.py：

python
# test_demo.py
def add(a, b):
    return a + b


def test_add_two_positive_numbers():
    assert add(2, 3) == 5


def test_add_negative_numbers():
    assert add(-1, -2) == -3

运行：

bash
$ pytest -v
================= test session starts =================
collected 2 items

test_demo.py::test_add_two_positive_numbers PASSED
test_demo.py::test_add_negative_numbers PASSED

================== 2 passed in 0.01s ==================

1.4 失败时 pytest 会告诉你什么 ​

故意写一个失败的测试：

python
def test_failed_example():
    assert add(2, 2) == 5

pytest 的杀手锏是断言重写（assertion rewriting）：失败输出不会只给一句 AssertionError，而是把表达式里每个中间值都打印出来：

text
>       assert add(2, 2) == 5
E       assert 4 == 5
E        +  where 4 = add(2, 2)

where 4 = add(2, 2) 直接告诉了你函数的返回值——这是 unittest 的 self.assertEqual 做不到的体验。

1.5 一个测试应该测什么 ​

初学者最常见的两个误区：

  • ❌ 一个测试函数里塞十几个不相关断言（失败时不知道错在哪一步的语义）；
  • ❌ 为了凑覆盖率去测语言本身（assert isinstance([], list) 毫无价值）。

好的单元测试特征：测行为而不是测实现。比如测 add，你关心的是"两个数相加结果正确"，而不是它内部用了 + 还是位运算。

1.6 本章小结 ​

  • 自动化测试 = Arrange / Act / Assert 三段式；
  • pytest 靠命名约定发现测试：test_*.py + test_ 前缀函数；
  • 普通 assert 即可写测试，失败时有断言重写的详细输出；
  • 测行为，不测实现。

🧪 随堂测验

点击你认为正确的选项。答错时会展示正确答案与原因解析。

1. 以下哪个文件名会被 pytest 默认收集？

2. 在 pytest 中写断言的正确方式是？

3. 测试函数 test_add 运行后输出 "F"，代表什么含义？

4. 关于"好的单元测试"，下列说法正确的是？

🛠️ 动手实践 ​

  1. 为本章的 add 函数再补充 3 个边界情况测试：零、浮点数、很大的整数。
  2. 创建一个 strings.py，实现 slugify(text)（把空格替换成 - 并转小写），为它编写至少 3 个测试。
  3. 故意制造一次测试失败，观察 pytest 输出中的 where ... 行，然后改回正确版本。

完成后运行 pytest -v，确保全部通过再进入第 2 章。