[Python] pytest: fixture, parametrize, mock

정의

pytest는 Python 표준 테스트 프레임워크의 사실상 표준(stdlib는 unittest이지만 pytest가 더 강력). 단순한 함수 assert로 시작해서 fixture, parametrize, plugin 시스템까지 확장 가능.

설치와 기본

pip install pytest
pytest                          # 현재 디렉터리 모든 테스트 실행
pytest tests/                   # 디렉터리 지정
pytest -k test_foo              # 이름 매칭
pytest -x                       # 첫 실패에서 멈춤
pytest -v                       # 자세히
pytest --pdb                    # 실패 시 디버거
pytest -s                       # print 출력 표시
pytest -n 4                     # 4 worker 병렬 (pytest-xdist 필요)

기본 테스트

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

def test_add():
    assert add(1, 2) == 3

def test_negative():
    assert add(-1, 1) == 0

test_* 함수만 자동 수집. 파일도 test_*.py 또는 *_test.py. 클래스로 묶을 땐 Test* (단 __init__ 메서드 가지면 수집 X).

assert 평가가 실패하면 pytest가 표현식을 분해해서 양쪽 값 표시 (assertion rewriting).

fixture

테스트 간 공유되는 setup/teardown. @pytest.fixture 데코레이터.

import pytest
​
@pytest.fixture
def db():
  print("setup db")
  conn = {"users": {}}
  yield conn               # 테스트가 여기를 받음
  print("teardown db")
​
def test_insert(db):
  db["users"][1] = "Alice"
  assert 1 in db["users"]
​
def test_empty(db):
  assert not db["users"]   # 매번 새 db (independent)

# 실행 시 출력:
# setup db / teardown db / setup db / teardown db

yield 전 = setup, 후 = teardown. 매 테스트가 fresh instance를 받음.

scope: 공유 범위

@pytest.fixture(scope="function")    # 기본: 매 테스트
@pytest.fixture(scope="class")
@pytest.fixture(scope="module")
@pytest.fixture(scope="package")
@pytest.fixture(scope="session")     # 전체 실행 동안 1번

DB 커넥션 등 비싼 자원은 session, 매번 깨끗해야 하는 데이터는 function.

fixture가 fixture를 받음

@pytest.fixture(scope="session")
def db_engine():
    return create_engine("sqlite://")

@pytest.fixture
def db_session(db_engine):
    s = Session(db_engine)
    yield s
    s.rollback()

DI(의존성 주입)처럼 동작. pytest가 의존성 그래프를 자동 해결.

conftest.py

같은 디렉터리(또는 하위)의 모든 테스트가 자동으로 import 없이 fixture 사용 가능.

tests/
    conftest.py           # 공통 fixture
    test_users.py
    test_orders.py
    api/
        conftest.py       # api 디렉터리 전용 fixture
        test_login.py

parametrize

같은 테스트를 여러 입력으로 반복.

import pytest

@pytest.mark.parametrize("a, b, expected", [
    (1, 2, 3),
    (0, 0, 0),
    (-1, 1, 0),
    (10, -5, 5),
])
def test_add(a, b, expected):
    assert add(a, b) == expected

테스트 4개로 실행됨. CI 출력에서 각각 별도로 표시.

id 명시

@pytest.mark.parametrize("a, b", [
    pytest.param(1, 2, id="positive"),
    pytest.param(-1, 1, id="mixed"),
    pytest.param(0, 0, id="zero"),
])
def test_x(a, b): ...

기본 id는 값 자체. 복잡한 값은 id 명시 권장.

다중 parametrize (cartesian product)

@pytest.mark.parametrize("x", [1, 2, 3])
@pytest.mark.parametrize("y", ["a", "b"])
def test(x, y):
    # 3 * 2 = 6번 실행
    ...

예외 테스트

import pytest

def test_divide_by_zero():
    with pytest.raises(ZeroDivisionError):
        1 / 0

def test_error_message():
    with pytest.raises(ValueError, match=r"invalid.*"):
        int("abc")

match는 메시지 정규식. 메시지 본문이 정확히 같지 않아도 됨.

monkeypatch: 일시적 변경

테스트 동안 모듈/객체의 속성을 바꾸고 자동 복원.

def test_env(monkeypatch):
    monkeypatch.setenv("API_KEY", "test-key")
    monkeypatch.setattr("myapp.config.timeout", 0.1)
    monkeypatch.delitem(my_dict, "key", raising=False)

    run_test()
# 테스트 종료 시 자동 복원

unittest.mock.patch보다 간결한 경우 많음.

tmp_path / tmp_path_factory

테스트별 임시 디렉터리. 자동 정리.

def test_file_io(tmp_path):
    f = tmp_path / "data.txt"
    f.write_text("hello")
    assert f.read_text() == "hello"

tmp_path는 pathlib.Path. tmpdir(legacy)은 py.path.local.

capsys / capfd

print 출력 캡처.

def greet():
    print("hello")

def test_greet(capsys):
    greet()
    captured = capsys.readouterr()
    assert captured.out == "hello\n"

mark

테스트에 메타데이터. CLI 필터에 사용.

import pytest

@pytest.mark.slow
def test_heavy():
    ...

@pytest.mark.integration
def test_db():
    ...

@pytest.mark.skip(reason="not yet")
def test_future(): ...

@pytest.mark.skipif(sys.platform == "win32", reason="unix only")
def test_unix(): ...

@pytest.mark.xfail
def test_known_bug():
    assert False  # 기대된 실패

pytest -m "not slow"        # slow 제외
pytest -m "integration"     # integration만

pytest.ini 또는 pyproject.toml에 marker 등록:

[tool.pytest.ini_options]
markers = [
    "slow: marks tests as slow",
    "integration: integration tests",
]

mock과 통합

from unittest.mock import patch, MagicMock

@patch("myapp.api.requests.get")
def test_api(mock_get):
    mock_get.return_value.json.return_value = {"id": 1}
    result = call_api()
    assert result["id"] == 1
    mock_get.assert_called_once_with("https://api.example.com/users")

또는 fixture로:

@pytest.fixture
def mock_db(monkeypatch):
    db = MagicMock()
    db.query.return_value = []
    monkeypatch.setattr("myapp.db", db)
    return db

def test_x(mock_db):
    ...
    mock_db.query.assert_called()

coverage 통합

pip install pytest-cov
pytest --cov=myapp --cov-report=term-missing
pytest --cov=myapp --cov-report=html   # htmlcov/ 디렉터리 생성

.coveragerc 또는 pyproject.toml에 제외 패턴 설정.

비동기 테스트

pip install pytest-asyncio

import pytest

@pytest.mark.asyncio
async def test_async():
    result = await fetch()
    assert result == ...

pytest.ini에서 asyncio_mode = auto로 모든 async 함수 자동 처리도 가능.

베스트 프랙티스

• AAA 패턴: Arrange, Act, Assert (각 섹션 빈 줄 분리)
• 테스트 이름은 동작 묘사: test_user_can_login_with_valid_credentials
• 한 테스트 = 하나의 동작 검증
• fixture로 setup, parametrize로 반복
• 외부 시스템(DB, API) 격리 (mock 또는 docker-compose)
• 빠른 unit, 느린 integration 분리 → mark + CI 단계 다르게

자주 보는 함정

1. 테스트 간 상태 공유

# WRONG: 모듈 변수
USERS = []

def test_add():
    USERS.append("Alice")
    assert len(USERS) == 1

def test_count():
    assert len(USERS) == 1    # 실행 순서에 의존, 깨지기 쉬움

→ fixture로 매번 새로.

2. 너무 큰 fixture

@pytest.fixture
def setup_everything():
    # DB, redis, S3 mock, 사용자 5명 ...
    ...

→ 작은 fixture로 분리 후 조합.

3. assertion 한 줄 묶기

def test_user():
    assert user.name == "Alice" and user.age == 30 and user.email == "a@x.com"
    # 실패 시 어느 부분인지 불명

→ 개별 assert.

def test_user():
    assert user.name == "Alice"
    assert user.age == 30
    assert user.email == "a@x.com"