テストコードの書き方入門｜Arrange-Act-Assert（AAA）パターンで単体テストの基本構造を理解する

pytest でテストを書き始めると、「テストコードってどう構成すればいいの？」と悩むことがあります。そこで覚えておきたいのが Arrange-Act-Assert（AAAパターン） です。「準備 → 実行 → 確認」の3段構造で書くだけで、読みやすく・保守しやすいテストコードが書けるようになります。

📌 この記事の対象読者

テストコードを書き始めた頃、筆者もこんなコードを書いていました。

# ❌ 構造がなく、何をテストしているかわかりにくい
def test_calc():
    assert add(1, 2) == 3
    assert add(-1, 1) == 0
    assert add(0, 0) == 0
    result = add(100, 200)
    assert result == 300
    assert add(1.5, 2.5) == 4.0

一見問題なさそうに見えますが、どれかが失敗したとき「何のテストが失敗したのか」すぐにわかりません。また複数の検証が混在しているため、テストの意図が伝わりにくいです。この問題を解決するのが Arrange-Act-Assert パターン です。

Arrange-Act-Assert（AAA）パターンとは

AAAパターンとは、テストコードを 3つのフェーズ に分けて書く構造のことです。どんなプログラミング言語・テストフレームワークでも使える普遍的なパターンで、テスト界隈では事実上の標準として広く使われています。

AAAパターンの基本形

先ほどのテストを AAAパターンで書き直すとこうなります。

# ✅ AAAパターンで書いた場合
def test_add_returns_correct_sum_with_positive_numbers():
    # Arrange（準備）: テストに必要なデータを用意する
    a = 2
    b = 3

    # Act（実行）: テスト対象の処理を1回実行する
    result = add(a, b)

    # Assert（検証）: 結果が期待通りか確認する
    assert result == 5


def test_add_returns_zero_when_adding_opposite_numbers():
    # Arrange
    a = -1
    b = 1

    # Act
    result = add(a, b)

    # Assert
    assert result == 0

各フェーズの詳細と書き方

① Arrange（準備）：テストの前提を作る

Arrange フェーズでは、テストに必要な変数・オブジェクト・データを用意します。このフェーズが長くなる場合は pytest fixture に切り出すと整理できます。

def test_user_full_name():
    # Arrange: テストに必要なオブジェクトを生成する
    user = User(first_name="田中", last_name="太郎")

    # Act
    result = user.get_full_name()

    # Assert
    assert result == "田中 太郎"

② Act（実行）：検証したい処理を実行する

Act フェーズでは、検証したい処理を実行します。理想的には「1つの目的に絞った操作」ですが、実務ではログイン後に操作する・カートに追加してから合計を取得するなど、複数の手順が必要なケースも普通にあります。その場合でも「このテストで何を検証したいのか」が明確になるよう意識しましょう。

# ⚠️ Arrange と Act が混在している（構造がわかりにくい）
def test_bad_example():
    cart = ShoppingCart()
    cart.add_item("apple", price=100)
    cart.add_item("banana", price=150)
    cart.apply_discount(10)       # ← 割引もテストしたいのか？合計だけ？
    result = cart.total()
    assert result == 225

# ✅ 何を検証するかを明確にした書き方
def test_total_is_correct_after_adding_two_items():
    # Arrange（前提条件：カートに2商品が入っている）
    cart = ShoppingCart()
    cart.add_item("apple", price=100)
    cart.add_item("banana", price=150)

    # Act（検証対象：合計金額の取得）
    result = cart.total()

    # Assert
    assert result == 250

③ Assert（検証）：期待値と実際の結果を比較する

Assert フェーズでは assert 文で結果を検証します。1テスト関数につき assert は1〜3個程度が目安です。pytest は assert 文の失敗時に詳細な差分を自動で表示してくれるため、複雑なアサーションライブラリがなくてもシンプルに書くことができます。

# ✅ シンプルな assert（推奨）
assert result == 5
assert result is not None
assert "error" not in response_body
assert status_code in (200, 201)

# ✅ エラーメッセージ付き（失敗時に原因がわかりやすい）
assert result == 5, f"期待値: 5, 実際の値: {result}"

# ❌ 1つの関数に assert を詰め込みすぎ
def test_user():
    user = create_user("田中", "taro@example.com")
    assert user.name == "田中"
    assert user.email == "taro@example.com"
    assert user.is_active is True
    assert user.role == "user"
    assert user.created_at is not None  # これだけで5つの確認

読みやすいテスト関数名の付け方

AAAパターンと同じくらい重要なのが、テスト関数名です。関数名を読むだけで「何をテストしているか」がわかると、失敗時の調査が格段に速くなります。

推奨パターン：test_[何を]_[どんな条件で]_[何が起きるか]

長い名前に見えるかもしれませんが、テスト結果一覧に並んだとき、関数名だけで「何が失敗したか」が即座にわかります。ログを読む時間が大幅に短縮されます。

import pytest

@pytest.mark.parametrize("a, b, expected", [
    (2,  3,   5),   # 正常系
    (0,  0,   0),   # 境界値
    (-1, 1,   0),   # 負の数
])
def test_add_returns_correct_sum(a, b, expected):
    result = add(a, b)          # Act
    assert result == expected   # Assert

実践：よくあるテストを AAAパターンで書く

例①：計算関数のテスト

def add(a: float, b: float) -> float:
    return a + b


def test_add_returns_correct_sum_with_positive_numbers():
    # Arrange
    a = 3
    b = 4

    # Act
    result = add(a, b)

    # Assert
    assert result == 7


def test_add_returns_negative_when_both_negative():
    # Arrange
    a = -3
    b = -4

    # Act
    result = add(a, b)

    # Assert
    assert result == -7

例②：例外が発生することをテストする

import pytest


def divide(a: float, b: float) -> float:
    if b == 0:
        raise ValueError("0で割ることはできません")
    return a / b


def test_divide_raises_value_error_when_divisor_is_zero():
    # Arrange
    a = 10
    b = 0

    # Act & Assert（例外テストは Act と Assert が一体になる）
    with pytest.raises(ValueError, match="0で割ることはできません"):
        divide(a, b)

例③：クラスのメソッドをテストする

class ShoppingCart:
    def __init__(self) -> None:
        self._items: list[dict] = []

    def add_item(self, name: str, price: int) -> None:
        self._items.append({"name": name, "price": price})

    def total(self) -> int:
        return sum(item["price"] for item in self._items)


def test_total_returns_sum_of_all_item_prices():
    # Arrange
    cart = ShoppingCart()
    cart.add_item("apple", price=100)
    cart.add_item("banana", price=200)

    # Act
    result = cart.total()

    # Assert
    assert result == 300


def test_total_returns_zero_when_cart_is_empty():
    # Arrange
    cart = ShoppingCart()

    # Act
    result = cart.total()

    # Assert
    assert result == 0

AAAパターンで陥りやすいはまりポイント

よくある質問（FAQ）

まとめ

AAAパターンは「難しいテクニック」ではなく、テストコードを読む人への配慮です。将来の自分やチームメンバーが「何をテストしているか」を一目で理解できるコードを書くことが、保守しやすいテストスイートへの第一歩です。まずは次に書くテスト関数から、AAAパターンを意識してみてください。