python-testing

# Python 测试模式（Python Testing Patterns）

使用 pytest、测试驱动开发（TDD）方法论及最佳实践的 Python 应用程序全面测试策略。

## 何时激活

- 编写新的 Python 代码时（遵循 TDD：红、绿、重构）
- 为 Python 项目设计测试套件时
- 审查 Python 测试覆盖率时
- 搭建测试基础设施时

## 核心测试理念

### 测试驱动开发（TDD）

始终遵循 TDD 循环：

1. **红（RED）**：为期望的行为编写一个失败的测试
2. **绿（GREEN）**：编写最少量的代码使测试通过
3. **重构（REFACTOR）**：在保持测试通过的前提下优化代码

```python
# 步骤 1：编写失败的测试 (RED)
def test_add_numbers():
    result = add(2, 3)
    assert result == 5

# 步骤 2：编写最小实现 (GREEN)
def add(a, b):
    return a + b

# 步骤 3：根据需要进行重构 (REFACTOR)
```

### 覆盖率要求

- **目标**：80% 以上的代码覆盖率
- **关键路径**：必须达到 100% 覆盖率
- 使用 `pytest --cov` 来衡量覆盖率

```bash
pytest --cov=mypackage --cov-report=term-missing --cov-report=html
```

## pytest 基础

### 基本测试结构

```python
import pytest

def test_addition():
    """测试基础加法。"""
    assert 2 + 2 == 4

def test_string_uppercase():
    """测试字符串大写转换。"""
    text = "hello"
    assert text.upper() == "HELLO"

def test_list_append():
    """测试列表追加。"""
    items = [1, 2, 3]
    items.append(4)
    assert 4 in items
    assert len(items) == 4
```

### 断言（Assertions）

```python
# 相等性
assert result == expected

# 不等性
assert result != unexpected

# 真值
assert result  # Truthy
assert not result  # Falsy
assert result is True  # 精确为 True
assert result is False  # 精确为 False
assert result is None  # 精确为 None

# 成员资格
assert item in collection
assert item not in collection

# 比较
assert result > 0
assert 0 <= result <= 100

# 类型检查
assert isinstance(result, str)

# 异常测试（推荐做法）
with pytest.raises(ValueError):
    raise ValueError("error message")

# 检查异常消息
with pytest.raises(ValueError, match="invalid input"):
    raise ValueError("invalid input provided")

# 检查异常属性
with pytest.raises(ValueError) as exc_info:
    raise ValueError("error message")
assert str(exc_info.value) == "error message"
```

## Fixtures

### 基础 Fixture 用法

```python
import pytest

@pytest.fixture
def sample_data():
    """提供示例数据的 Fixture。"""
    return {"name": "Alice", "age": 30}

def test_sample_data(sample_data):
    """使用 fixture 的