11 · 后端测试实战：单元 / 接口 / 集成

前端测 UI，后端测逻辑与接口契约。本篇用 pytest 讲清后端的测试金字塔，以及接口测试为什么是后端最重要的测试。

速览卡

项	内容
一句话定位	后端怎么分层测试：单元测逻辑、接口测契约、集成测链路
核心内容	测试金字塔在后端、pytest 基础、FastAPI TestClient、Mock 与真实依赖、测试数据库、CI 里跑测试
读完能回答	后端最重要的测试是什么？测试数据库怎么搭？第三方服务（LLM/支付）在测试里怎么办？
相关板块	C09 · 服务端语言上手 ｜ C10 · 数据建模 ｜ C17 · 部署与 CI/CD

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一、测试金字塔在后端

层级	测什么	数量	速度
单元测试	纯函数、业务规则、边界	多	快
接口测试	路由 + 校验 + 状态码 + 错误体	最多	中
集成测试	数据库、缓存、外部服务整条链路	少	慢

后端最重要的测试是接口测试：因为后端的一切能力最终通过 API 暴露，接口测试同时覆盖了路由、校验、错误处理和一部分逻辑。

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二、pytest 基础

# test_models.py
from models import calc_discount


def test_discount_boundary():
    assert calc_discount(price=100, rate=0.8) == 80


def test_discount_rejects_zero():
    assert calc_discount(price=100, rate=0) is None

pytest -q

前端 Jest 是 describe/it/expect，pytest 是 def test_xxx + assert。命名带 test_ 即被收集。

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三、接口测试：FastAPI TestClient

from fastapi.testclient import TestClient
from main import app

client = TestClient(app)


def test_create_item():
    resp = client.post("/items", json={"name": "咖啡", "price": 29.9})
    assert resp.status_code == 201
    assert resp.json()["name"] == "咖啡"


def test_create_item_invalid():
    resp = client.post("/items", json={"name": "", "price": -1})
    assert resp.status_code == 422    # Pydantic 校验失败的默认码

接口测试优先断言行为契约：状态码、返回结构、错误体。别断言实现细节（如具体某行代码）。

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四、Mock 与真实依赖

后端会依赖数据库、Redis、第三方 API（含 LLM）。原则是测试越靠下，越要真：

依赖	测试里的处理
自己的数据库	用独立测试库，别碰开发库
Redis	内存版或独立实例
第三方 API / LLM	Mock 掉（返回固定响应）
定时任务/消息队列	测试里改为同步直接调 handler

from unittest.mock import patch


@patch("services.llm.call_llm")
def test_chat(mock_call):
    mock_call.return_value = {"content": "固定的回答"}
    resp = client.post("/chat", json={"msg": "hi"})
    assert resp.json()["content"] == "固定的回答"

为什么要 Mock LLM：真实调用慢、花钱、结果不稳定（非确定性），会污染测试。把"我调没调对 API"和"我的逻辑对不对"分开测。

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五、测试数据库

import pytest
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from models import Base


@pytest.fixture
def db():
    engine = create_engine("sqlite:///:memory:")   # 或独立测试库
    Base.metadata.create_all(engine)
    Session = sessionmaker(bind=engine)
    session = Session()
    yield session
    session.close()

集成测试套路：建 schema → 灌种子数据 → 跑断言 → 清空。不要让测试互相依赖顺序。

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六、在 CI 里跑测试

见 C17 · 部署与 CI/CD 的 CI 章节，核心是：

# 伪代码
steps:
  - install python + deps
  - run pytest            # 失败即阻断合并
  - run build + lint

原则：测试不通过，代码不能合并、不能上线。这是后端和前端一样要守的底线。

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自检清单

• [ ] 能说清后端测试金字塔和"接口测试最重要"的理由
• [ ] 会用 pytest 写单元测试和参数化用例
• [ ] 会用 TestClient 写接口测试，并断言状态码与错误体
• [ ] 知道什么时候 Mock（第三方/LLM）、什么时候用真实依赖（自己数据库）
• [ ] 会用独立测试库做集成测试，不让测试互相依赖

常见误区

• 误区：只测工具函数，不测接口。 后端核心是接口契约，接口测试才是大头。
• 误区：把 Mock 当万能。 Mock 掉数据库会让集成测试失去意义；原则是"自己的依赖用真的，第三方的才 Mock"。
• 误区：测试碰生产/开发库。 永远用独立测试库，否则数据会被污染。
• 误区：测实现细节。 测"行为"不测"实现"，否则重构一次挂一片。

动手练习

练习 A：给 Todo API 补接口测试

把 C09 的 Todo API 补上：正常创建、非法输入（422）、删除不存在（404）三个接口测试。

练习 B：Mock 一个 LLM 调用

给你的 AI 接口用 @patch Mock 掉 LLM，验证"入参拼得对、返回结构对"。

练习 C：测试库改造

把 C10 的数据访问层接入独立测试库，写一个依赖真实数据库的集成测试。

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相关文档

本区

• 09 · 服务端语言上手 —— 被测对象从这来
• 10 · 数据建模与数据访问 —— 数据层测试的依赖
• 12 · 错误处理日志配置 —— 错误体怎么设计才能测
• 17 · 部署与 CI/CD —— 测试进 CI

其他域

• 19 · 测试实战（Flutter） —— 前端侧测试体系对照
• 11 · 前端测试策略 —— 前端测试金字塔