一、单元测试示例详解

代码目标：测试计算器的加法函数 add(a, b)。

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

# test_calculator.py
import pytest
from calculator import add  # 导入被测函数

def test_add_normal():
    assert add(2, 3) == 5   # 断言：验证2+3是否等于5

def test_add_negative():
    assert add(-1, -1) == -2  # 测试负数相加

def test_add_string():
    assert add("Hello", "World") == "HelloWorld"  # 故意测试字符串拼接（会失败）

关键设计点：

1. 为什么用 assert 语句？
   assert 是Python的断言关键字，用于验证实际结果是否符合预期。如果断言失败，测试会自动标记为失败。

2. 为什么要分开多个测试函数？
   每个测试函数对应一个独立场景（如正常值、负数），避免用例间相互影响，提升可读性。

3. 为什么第三个测试会失败？
   原函数 add 设计上是数值加法，但Python的 + 运算符对字符串会拼接。这里故意演示“测试用例与需求不符”的场景，提醒开发者注意需求边界。

二、接口测试示例详解

代码目标：测试登录接口是否能正确处理用户名和密码。

# test_api_login.py
import requests

def test_login():
    # 1. 定义接口地址和请求数据
    url = "http://api.example.com/login"
    data = {"username": "test_user", "password": "123456"}
    
    # 2. 发送POST请求
    response = requests.post(url, json=data)  # 使用json参数自动序列化为JSON
    
    # 3. 验证HTTP状态码是否为200（成功）
    assert response.status_code == 200, "接口请求失败"
    
    # 4. 解析返回的JSON数据
    result = response.json()
    
    # 5. 验证业务逻辑状态码和返回字段
    assert result["code"] == 0, "登录失败"  # 假设code=0表示成功
    assert "token" in result, "未返回token"  # 验证是否返回身份令牌

关键设计点：

1. 为什么用 requests.post？
   requests 是Python最常用的HTTP库，post 方法用于发送POST请求，json=data 会自动将字典转换为JSON格式。

2. 为什么要检查状态码 200？
   HTTP状态码200表示请求成功。如果返回404（未找到）或500（服务器错误），说明接口本身有问题。

3. 为什么要验证 code 和 token？
   状态码200只能说明接口可达，实际业务逻辑是否正确需通过返回的JSON数据判断（如 code=0 表示成功，token 是登录凭证）。

三、UI测试示例详解（Selenium）

代码目标：用浏览器自动化测试百度搜索功能。

# test_baidu_search.py
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By  # 定位元素的策略（如ID、XPath）
import time

def test_search():
    # 1. 启动浏览器并打开百度
    driver = webdriver.Chrome()  # 需提前配置ChromeDriver路径
    driver.get("https://www.baidu.com")
    
    # 2. 定位搜索框并输入关键词
    search_box = driver.find_element(By.ID, "kw")  # 通过元素ID定位
    search_box.send_keys("自动化测试")  # 模拟键盘输入
    
    # 3. 点击“百度一下”按钮
    search_button = driver.find_element(By.ID, "su")
    search_button.click()  # 模拟鼠标点击
    
    # 4. 等待2秒（临时方案，实际应用需优化）
    time.sleep(2)
    
    # 5. 验证搜索结果页标题是否包含关键词
    assert "自动化测试" in driver.title
    
    # 6. 关闭浏览器
    driver.quit()

关键设计点：

1. 为什么用 By.ID 定位元素？
   元素的ID通常是唯一且稳定的（如百度搜索框的ID是kw），比XPath更简洁且不易受页面结构变化影响。

2. 为什么要用 time.sleep(2)？
   等待页面加载完成。但这是临时方案，更好的做法是用显式等待（如 WebDriverWait），避免因网络延迟导致失败。

3. 为什么验证 driver.title？
   搜索结果页的标题通常会包含搜索关键词，这是验证搜索是否成功的简单方式。

四、通用设计原则总结

1. 模块化与复用性

• 封装函数：将重复操作（如登录）封装成函数，减少代码冗余。
• 示例：

  def login(driver, username, password):
      driver.find_element(By.ID, "username").send_keys(username)
      driver.find_element(By.ID, "password").send_keys(password)
      driver.find_element(By.ID, "submit").click()
  

2. 数据驱动测试

• 分离数据与逻辑：用外部文件（如JSON）管理测试数据，支持多场景测试。
• 示例：

  import json
  with open("test_data.json") as f:
      test_cases = json.load(f)["test_cases"]
  for case in test_cases:
      test_login(case["username"], case["password"])
  

3. 稳定性与容错

• 显式等待：替代 time.sleep，动态等待元素出现。

  from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
  from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
  element = WebDriverWait(driver, 10).until(
      EC.presence_of_element_located((By.ID, "kw"))
  )
  

五、常见疑问解答

Q1：为什么单元测试用 pytest 而不是 unittest？

• 答案：pytest 更简洁（无需继承类）、支持参数化测试、报告更友好，且兼容 unittest。

Q2：UI测试中如果元素ID变了怎么办？

• 答案：使用 Page Object模式，将元素定位集中在单独文件中，修改时只需调整一处。
  示例：

  # pages/login_page.py
  class LoginPage:
      username_input = (By.ID, "username")
      password_input = (By.ID, "password")
      submit_button = (By.ID, "submit")
  

Q3：接口测试如何模拟异常场景（如错误密码）？

• 答案：设计多组测试数据，验证接口的错误处理逻辑。
  示例：

  # 测试错误密码
  data = {"username": "test_user", "password": "wrong"}
  response = requests.post(url, json=data)
  assert response.json()["code"] == 1001  # 假设1001表示密码错误