FastAPI 之自动化测试数据库接口-接口自动化测试

今天的文章分享如下在 FastAPI 框架下，使用 pytest 来自动化测试数据库相关的接口，文章的最后给出全部代码。

最近越来越喜欢使用 FastAPI 来写后端服务了，因为它是 Python 领域性能最好的 Web 框架，它专注于提供高性能的 Web API，其他方面并不限制你的手脚，可以随意使用你喜欢的三方库，这点类似于 Flask，可以量身定制你的后端架构，以满足自己的需求。

需要说明的是，后端服务基本是离不开关系型数据库的，我之前是使用 Django，Django 的 ORM 太优秀了，以至于我从 Django 转 FastAPI 有点很不适应。在 ORM 领域，可以说除了 Django 的 ORM，就是 SQLAlchemy 了。所以不用 Django，就必须会用 SQLAlchemy，要快速了解，看看廖雪峰的官方网站的使用 SQLAlchemy[1] 来快速入门。

FastAPI 涉及数据库的接口写起来并不难，跟着官方文档sql_databases[2]，5 分钟，我们就可以生成关于数据库的增删改查的 Restful 风格的 API，难的是如何自动化的测试，

通常情况下，我们会使用 pytest 进行自动化单元测试，根据数据库的记录数来断言，但是，每测试一次，数据库中的记录就保存了下来，你下次测试时如果不手动清理，那测试仍然可能失败。

那怎么解决呢?

那就是利用数据库的回滚功能，会改变数据库记录的接口测试完成后让事务回滚，这样每次测试完成后，数据库的记录数是不变的，每次运行 pytest，数据库的记录数是不变的，这样就可以进行自动化测试。

要想实现这一点，我们需要借助于 pytest 的 fixture 功能。

pytest.fixture 是一个装饰器，用于声明函数是一个 fixture。如果测试函数的参数列表中包含 fixture 名，那么 pytest 会检测到，并在测试函数运行之前执行 fixture。

比如：

import pytest 
 
@pytest.fixture() 
def some_data(): 
    return 42 
 
def test_some_data(some_data): 
    assert some_data==42

fixture 包含一个 scope 的可选参数，用于控制 fixture 执行配置和销毁逻辑的频率：

scope='function' 函数级别的 fixture 每个测试函数只运行一次。配置代码在测试用例运行之前运行，销毁代码在测试用例运行之后执行。function 是 fixture 参数的默认值。
scope='class' 类级别的 fixture 每个测试类只运行一次，不管测试类中有多少个类方法都可以共享这个 fixture
scope='module' 模块级别的 fixture 每个模块只运行一次，不管模块里有多少个测试函数，类方法或其他 fixture 都可以共享这个fixture
scope='session' 会话级别的 fixture 每次会话只运行一次。一次 pytest 会话中的所有测试函数、方法都可以共享这个 fixture

比如说让数据库回滚的，我们就可以写一个这样的 fixture:

@pytest.fixture(scope="function") 
def db(db_engine): 
    connection = db_engine.connect() 
    # begin a non-ORM transaction 
    connection.begin() 
    # bind an individual Session to the connection 
    db = Session(bind=connection) 
    # db = Session(db_engine) 
    app.dependency_overrides[get_db] = lambda: db 
    yield db 
    db.rollback() 
    connection.close()

当然还有很多 fixture，比如说创建数据库引擎：

@pytest.fixture(scope="session") 
def db_engine(): 
    engine = create_engine(SQLALCHEMY_DATABASE_URL) 
    if not database_exists: 
        create_database(engine.url) 
 
    Base.metadata.create_all(bind=engine) 
    yield engine

再比如，在测试前，数据库中先插入 2 条数据：

@pytest.fixture 
def items(db): 
    create_item(db, schemas.ItemCreate(title="item 1")) 
    create_item(db, schemas.ItemCreate(title="item 2"))

把这些 fixture 函数放在文件名conftest.py 中，pytest 会自动读取并执行。至于为什么放在 conftest.py中，请查阅 pytest 文档，这里不展开，

接下来，利用这些 fixture，编写单元测试用例，一个示例如下：

from fastapi.testclient import TestClient 
from . import crud 
from .main import app 
 
def test_post_items(db): 
    client = TestClient(app) 
    client.post("/items/", json={"title": "Item 1"}) 
    client.post("/items/", json={"title": "Item 2"}) 
    client.post("/items/", json={"title": "Item 3"}) 
 
    items = crud.get_items(db) 
    assert len(items) == 3 
 
 
def test_list_items(items, client): 
    response = client.get("/items") 
    assert len(response.json()) == 2

其中 test_post_items，测试的是提交了 3 个数据，然后断言数据库中的记录数为 3。test_list_items 有个参数是 items，会调用之前的 fixture，提前往数据库插入了 2 条记录，因此断言记录数为 2。

每个测试函数执行时互不影响，执行完成后，数据库都会回滚，测试前 items 是空的，测试之后表仍然是空的，这样就可以自动进行数据库的测试了。

完整代码

不能选择 sqlite 数据库进行测试，因为它不支持并发访问。

代码的数据库配置为 mysql，用户名、密码、数据库名请自行修改后执行。