【Python】テストが突然落ちる？実行順序に依存しない「独立したテスト」の書き方

2025年10月15日

「昨日までパスしていたテストが、今日は何もコードを変えていないのになぜか失敗する…」このような経験は、多くの開発者にとって悪夢です。この不可解な現象の最も一般的な原因の一つが、テストケースが互いに独立しておらず、特定の実行順序に依存してしまっていることです。

優れたテストスイートの黄金律は、**「すべてのテストは、他のどのテストからも完全に独立しており、どんな順序で実行されても必ず同じ結果になる」**というものです。今回は、この原則を破ってしまう一般的なアンチパターンと、各テストをクリーンで独立した状態に保つための現代的なテクニックを紹介します。

問題点：インスタンス変数の共有が引き起こす「テスト間の結合」

pytestなどでクラスベースのテストを書く際、setupメソッドで初期化したインスタンス変数（self.xxx）を、複数のテストメソッドで使い回してしまうことがあります。これは、テスト間に見えない依存関係を生み出す非常に危険なパターンです。

ショッピングカートを模したクラスのテストを例に見てみましょう。

悪い例：self.cartを複数のテストで共有し、変更してしまっている

class ShoppingCart:
    def __init__(self):
        self.items = {}
        self.total = 0

    def add_item(self, item_name: str, price: int):
        self.items[item_name] = price
        self.total += price

class TestShoppingCart:
    def setup_method(self, method):
        # 注意：このcartは各テストメソッド実行前に「再生成」されるが...
        # 下記の書き方では、前のテストの副作用が残る場合がある (後述)
        # より危険なのはsetup_classなど、一度しか実行されないセットアップ
        self.cart = ShoppingCart()

    def test_add_first_item(self):
        """1つ目の商品を追加するテスト"""
        self.cart.add_item("apple", 100)
        assert self.cart.total == 100

    def test_add_second_item(self):
        """2つ目の商品を追加するテスト"""
        # このテストは、test_add_first_item が先に実行されていることを
        # 暗黙的に期待してしまっている可能性がある
        self.cart.add_item("banana", 200)
        assert self.cart.total == 300 # -> 失敗する！

pytestのようなテストランナーは、テストの実行順序を保証しません。もしtest_add_second_itemが先に実行された場合、カートは空の状態から始まるため、self.cart.totalは200になり、assert self.cart.total == 300は失敗します。このように、あるテストの成功が他のテストの実行に依存している状態は、非常に不安定で「 flaky（ flaky：気まぐれな、不安定な）なテスト」と呼ばれます。

解決策①：各テストを完全に自己完結させる

最もシンプルで確実な解決策は、各テストメソッドが必要とするオブジェクトやデータを、そのメソッドの内部で一から準備することです。

良い例：各テストが必要なデータを自身で準備する

class TestShoppingCart:
    def test_add_one_item(self):
        # Arrange: このテストのためだけのカートを生成
        cart = ShoppingCart()
        
        # Act
        cart.add_item("apple", 100)
        
        # Assert
        assert cart.total == 100

    def test_add_two_items(self):
        # Arrange: こちらも、完全に独立したカートを生成
        cart = ShoppingCart()
        cart.add_item("apple", 100) # 1つ目の商品を追加
        
        # Act
        cart.add_item("banana", 200) # 2つ目の商品を追加
        
        # Assert
        assert cart.total == 300

このアプローチでは、各テストが完全に自己完結しているため、実行順序を気にする必要は一切ありません。テストコードは少し冗長になりますが、それ以上に得られる信頼性のメリットは絶大です。

解決策②（モダンなアプローチ）：`pytest`のフィクスチャで状態を分離する

セットアップ処理が複雑で、各テストで繰り返したくない場合は、pytestのフィクスチャが理想的な解決策を提供します。フィクスチャは、各テストに毎回新しく、クリーンな状態のオブジェクトを提供するための仕組みです。

さらに良い例：フィクスチャでクリーンなオブジェクトを各テストに提供

import pytest

@pytest.fixture
def empty_cart() -> ShoppingCart:
    """テスト用に、毎回新しい空のカートを生成して提供するフィクスチャ"""
    return ShoppingCart()

# テスト関数の引数としてフィクスチャ名を指定する
def test_add_one_item(empty_cart):
    # empty_cartは、このテスト専用の新品インスタンス
    empty_cart.add_item("apple", 100)
    assert empty_cart.total == 100

def test_total_is_zero_for_empty_cart(empty_cart):
    # こちらのempty_cartも、上記とは別の新品インスタンス
    assert empty_cart.total == 0

pytestは、empty_cartを引数に取る各テストに対して、その都度empty_cart関数を呼び出し、新しいShoppingCartインスタンスを生成して渡します。これにより、セットアップコードの共通化と、テスト間の完全な状態分離を両立できます。