Python 单元测试与集成测试的边界划分

单元测试不该访问数据库，必须隔离外部依赖；应通过依赖注入和 mock 替换 db 调用；集成测试才覆盖 orm 行为、约束、事务等真实交互场景。

单元测试该不该访问数据库

不该。只要涉及数据库读写，就不再是单元测试，而是集成测试——这是最常被混淆的边界点。

单元测试的核心是隔离：用 unittest.mock.patch 或 pytest-mock 替换掉所有外部依赖（DB、http、文件系统）。一旦你看到 setUpTestData 里调用了 MyModel.objects.create()，或者测试里出现了 assert obj in MyModel.objects.all()，那它已经越界了。

• 真实场景中，django 的 TestCase 默认开启事务并回滚，看起来“快”，但本质仍是集成测试——它依赖数据库 schema、迁移状态、甚至触发器逻辑
• postgresql 的序列值、mysql 的 AUTO_INCREMENT 行为，在不同测试顺序下可能不一致，导致偶发失败
• CI 环境若未预装对应数据库或权限不足，TestCase 会直接报 OperationalError: could not connect to server

怎么给带数据库操作的函数写真正的单元测试

把数据访问逻辑抽成可注入的依赖，再在测试中传入模拟实现。

比如一个统计用户活跃度的函数：

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def calculate_user_score(user_id: int, db_client: DatabaseClient) -> float:     data = db_client.fetch_raw_metrics(user_id)  # ← 这个调用要能被替换     return sum(data) / len(data) if data else 0.0

测试时传入一个返回固定列表的 mock 对象：

• 用 unittest.mock.Mock(spec=DatabaseClient)，避免拼写错误导致静默失败
• 显式设置 mock_db.fetch_raw_metrics.return_value = [10, 20, 15]，而不是靠 side_effect 随机返回
• 不要 mock DatabaseClient.__init__——它通常不做实际连接，mock 它反而掩盖构造逻辑问题
• 如果函数内部硬编码了 django.db.connection，说明它没做依赖解耦，得先重构，再测

集成测试该覆盖哪些东西

只覆盖那些“必须连起来跑才说得清对错”的路径：ORM 查询链、事务边界、外键约束、数据库函数（如 COALESCE、jsonb_extract_path）的实际行为。

典型例子：

• Django 的 select_related + prefetch_related 组合是否真生成了预期 SQL？用 assertNumQueries 检查，不是靠 print
• PostgreSQL 的 EXCLUDE using gist 约束是否阻止了时间重叠插入？得真正执行 save() 并捕获 IntegrityError
• 使用 django.contrib.postgres.fields.JSONField 时，Filter(data__tags__contains=["a"]) 是否返回正确结果？JSON 查询行为高度依赖后端驱动和版本
• 避免在集成测试里验证业务规则——比如“VIP 用户折扣不能超过 50%”，这属于单元测试范畴；集成测试只管“这个 discount 字段确实存进了 DB，并能被 WHERE 条件查出来”

为什么 pytest-django 的 –reuse-db 不稳定

因为它复用的是整个数据库实例，而多个测试模块可能并发修改同一张表的结构或数据，尤其当有人误用 makemigrations --empty 或手动执行 ALTER table 时。

常见现象包括：

• django.core.exceptions.FieldError: Cannot resolve keyword 'xxx' into field —— 某个测试偷偷改了 model，但 migration 没提交，其他测试加载旧模型缓存
• PostgreSQL 报 relation "auth_user" does not exist —— --reuse-db 假设 DB 是干净的，但 CI 中前序 job 可能残留临时表
• sqlite 下看似正常，但切换到 PostgreSQL 后测试失败——因为 SQLite 忽略很多约束检查（如 CHECK、DEFERRABLE），掩盖了真实问题
• 更稳妥的做法是：本地开发用 --reuse-db 加速，CI 中强制用 --create-db，哪怕慢一点，也确保每次都是干净起点

边界从来不是靠命名区分的，而是看它是否引入了不可控变量。数据库、网络、时钟、随机数——只要有一个在动，你就已经不在单元测试的地盘上了。