通过Pytest 多数据库连接实例了解Python工厂模式与单例模式的区别

1. 前言

在做自动化测试时，有些特殊项目需要连接不同的数据库进行造数或者断言。自动化框架中，一般使用Pytest yaml 数据驱动的居多，如果一个项目中有上百条数据库相关测试用例，在数据库测试时，如果设计不合理的连接模式，可能会导致数据库连接数超长，从而导致连接失败。要如何设计合理的数据库连接管理机制，主要思考两个点：
  1、可以随便切换数据库
  2、连接过的数据库可以不需要再次连接

这里我们使用工厂模式和单例模式来解释这个。

2. 单例模式

单例模式是一种保证一个类只有一个实例的设计模式。在Pytest中，可以利用单例模式确保每种类型的数据库连接只生成一个实例，以便在整个测试过程中共享和复用这些连接对象。

代码示例：

# 写法1
class MySQLConnection:
    _instance = None

    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

    def connect(self):
        # 连接到MySQL数据库的具体实现
        pass

# 使用单例模式创建MySQL数据库连接对象
mysql_conn1 = MySQLConnection()
mysql_conn2 = MySQLConnection()

print(mysql_conn1 is mysql_conn2)  # 输出：True
mysql_conn1.connect()
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# 写法2、利用Python本身就是单实例对象
class MySQLConnection:

    def connect(self):
        # 连接到MySQL数据库的具体实现
        pass

# 使用单例模式创建MySQL数据库连接对象
mysql_conn= MySQLConnection()

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# 其他文件import 这个实例，也可以实现单实例
import mysql_conn
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从上面代码可以看出，单实例就只能有一个实例化，如果我有不同的数据库要连接，这个单实例就适用了。

3. 工厂模式

工厂模式是一种创建对象的设计模式，在Pytest中可以用于根据需要创建不同配置的数据库连接对象。通过工厂模式，可以实现灵活的数据库连接管理，使得测试代码更易于维护和扩展。
代码示例：

class MysqlManagerFactory:
    """ 使用工厂模式解决多实例连接问题 """
    instances = {}

    @classmethod
    def get_instance(cls, host, user):
        key = (host, user)
        if key not in cls.instances:
            print(f"New Connect to mysql!")
            cls.instances[key] = MysqlManager(*key)
        return cls.instances[key]


class MysqlManager(object):
    def __init__(self, host,user):
        print(f"Connect to mysql sucess!")
        pass

if __name__ == '__main__':

    db = MysqlManagerFactory.get_instance(1,2)
    print(db)
    db1 = MysqlManagerFactory.get_instance(1,2)
    print(db1)
    db2 = MysqlManagerFactory.get_instance(2,3)
    print(db2)

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从结果可以看到，第一个实例化话后，第二次连接，不需要再次实例化，如果是其他的配置再次实例化，则会再次重新连接

New Connect to mysql!
Connect to mysql sucess!
<__main__.MysqlManager object at 0x00000298DFCEECD0>
<__main__.MysqlManager object at 0x00000298DFCEECD0>
New Connect to mysql!
Connect to mysql sucess!
<__main__.MysqlManager object at 0x00000298DFCEEFD0>
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总结：

单例模式确保每种类型的数据库连接只有一个实例，实现全局共享；而工厂模式则提供了灵活的对象创建机制，使得测试代码更具扩展性和可维护性。如果你想要看到完整的实现案例，可以查看我开源的Pytest 框架源码，这是一个关于如何设计一个适合你自己的简易框架，而不是教你如何用安装包来做接口自动化的CRUD。
https://gitee.com/itestxs/simple-pytest.git