開發神技能 | Python Mock 的入門

Mock是什麼

Mock這個詞在英語中有模擬的這個意思，所以咱們能夠猜想出這個庫的主要功能是模擬一些東西。準確的說，Mock是Python中一個用於支持單元測試的庫，它的主要功能是使用mock對象替代掉指定的Python對象，以達到模擬對象的行爲。簡單的說，mock庫用於以下的場景：

假設你開發的項目叫a，裏面包含了一個模塊b，模塊b中的一個函數c（也就是a.b.c）在工做的時候須要調用發送請求給特定的服務器來獲得一個JSON返回值，而後根據這個返回值來作處理。若是要爲a.b.c函數寫一個單元測試，該如何作？

一個簡單的辦法是搭建一個測試的服務器，在單元測試的時候，讓a.b.c函數和這個測試服務器交互。可是這種作法有兩個問題：

1. 測試服務器可能很很差搭建，或者搭建效率很低。

2. 你搭建的測試服務器可能沒法返回全部可能的值，或者須要大量的工做才能達到這個目的。

那麼如何在沒有測試服務器的狀況下進行上面這種狀況的單元測試呢？Mock模塊就是答案。上面已經說過了，mock模塊能夠替換Python對象。咱們假設a.b.c的代碼以下：

import requests

def c(url):

resp = requests.get(url)

# further process with resp

若是利用mock模塊，那麼就能夠達到這樣的效果：使用一個mock對象替換掉上面的requests.get函數，而後執行函數c時，c調用requests.get的返回值就可以由咱們的mock對象來決定，而不須要服務器的參與。簡單的說，就是咱們用一個mock對象替換掉c函數和服務器交互的過程。你必定很好奇這個功能是如何實現的，這個是mock模塊內部的實現機制，不在本文的討論範圍。本文主要討論如何用mock模塊來解決上面提到的這種單元測試場景。

Mock的安裝和導入

在Python 3.3之前的版本中，須要另外安裝mock模塊，可使用pip命令來安裝：

$ sudo pip install mock

而後在代碼中就能夠直接import進來：

import mock

從Python 3.3開始，mock模塊已經被合併到標準庫中，被命爲unittest.mock，能夠直接import進來使用：

from unittest import mock

Mock對象

基本用法

Mock對象是mock模塊中最重要的概念。Mock對象就是mock模塊中的一個類的實例，這個類的實例能夠用來替換其餘的Python對象，來達到模擬的效果。Mock類的定義以下：

class Mock(spec=None, side_effect=None, return_value=DEFAULT, wraps=None, name=None, spec_set=None, **kwargs)

這裏給出這個定義只是要說明下Mock對象其實就是個Python類而已，固然，它內部的實現是很巧妙的，有興趣的能夠去看mock模塊的代碼。

Mock對象的通常用法是這樣的：

1. 找到你要替換的對象，這個對象能夠是一個類，或者是一個函數，或者是一個類實例。

2. 而後實例化Mock類獲得一個mock對象，而且設置這個mock對象的行爲，好比被調用的時候返回什麼值，被訪問成員的時候返回什麼值等。

3. 使用這個mock對象替換掉咱們想替換的對象，也就是步驟1中肯定的對象。

4. 以後就能夠開始寫測試代碼，這個時候咱們能夠保證咱們替換掉的對象在測試用例執行的過程當中行爲和咱們預設的同樣。

舉個例子來講：咱們有一個簡單的客戶端實現，用來訪問一個URL，當訪問正常時，須要返回狀態碼200，不正常時，須要返回狀態碼404。首先，咱們的客戶端代碼實現以下：

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import requests

def send_request(url):

r = requests.get(url)

return r.status_code

def visit_ustack():

return send_request('http://www.ustack.com')

外部模塊調用visit_ustack()來訪問UnitedStack的官網。下面咱們使用mock對象在單元測試中分別測試訪問正常和訪問不正常的狀況。

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import unittest

import mock

import client

class TestClient(unittest.TestCase):

def test_success_request(self):

success_send = mock.Mock(return_value='200')

client.send_request = success_send

self.assertEqual(client.visit_ustack(), '200')

def test_fail_request(self):

fail_send = mock.Mock(return_value='404')

client.send_request = fail_send

self.assertEqual(client.visit_ustack(), '404')

1. 找到要替換的對象：咱們須要測試的是visit_ustack這個函數，那麼咱們須要替換掉send_request這個函數。

2. 實例化Mock類獲得一個mock對象，而且設置這個mock對象的行爲。在成功測試中，咱們設置mock對象的返回值爲字符串「200」，在失敗測試中，咱們設置mock對象的返回值爲字符串」404″。

3. 使用這個mock對象替換掉咱們想替換的對象。咱們替換掉了client.send_request

4. 寫測試代碼。咱們調用client.visit_ustack()，而且指望它的返回值和咱們預設的同樣。

上面這個就是使用mock對象的基本步驟了。在上面的例子中咱們替換了本身寫的模塊的對象，其實也能夠替換標準庫和第三方模塊的對象，方法是同樣的：先import進來，而後替換掉指定的對象就能夠了。

稍微高級點的用法

class Mock的參數

上面講的是mock對象最基本的用法。下面來看看mock對象的稍微高級點的用法（並非很高級啊，最完整最高級的直接去看mock的文檔便可，後面給出）。

先來看看Mock這個類的參數，在上面看到的類定義中，咱們知道它有好幾個參數，這裏介紹最主要的幾個：

· name: 這個是用來命名一個mock對象，只是起到標識做用，當你print一個mock對象的時候，能夠看到它的name。

· return_value: 這個咱們剛纔使用過了，這個字段能夠指定一個值（或者對象），當mock對象被調用時，若是side_effect函數返回的是DEFAULT，則對mock對象的調用會返回return_value指定的值。

· side_effect: 這個參數指向一個可調用對象，通常就是函數。當mock對象被調用時，若是該函數返回值不是DEFAULT時，那麼以該函數的返回值做爲mock對象調用的返回值。

其餘的參數請參考官方文檔。

mock對象的自動建立

當訪問一個mock對象中不存在的屬性時，mock會自動創建一個子mock對象，而且把正在訪問的屬性指向它，這個功能對於實現多級屬性的mock很方便。

client = mock.Mock()

client.v2_client.get.return_value = '200'

這個時候，你就獲得了一個mock過的client實例，調用該實例的v2_client.get()方法會獲得的返回值是」200″。

從上面的例子中還能夠看到，指定mock對象的return_value還可使用屬性賦值的方法。

對方法調用進行檢查

mock對象有一些方法能夠用來檢查該對象是否被調用過、被調用時的參數如何、被調用了幾回等。實現這些功能能夠調用mock對象的方法，具體的能夠查看mock的文檔。這裏咱們舉個例子。

仍是使用上面的代碼，此次咱們要檢查visit_ustack()函數調用send_request()函數時，傳遞的參數類型是否正確。咱們能夠像下面這樣使用mock對象。

class TestClient(unittest.TestCase):

def test_call_send_request_with_right_arguments(self):

client.send_request = mock.Mock()

client.visit_ustack()

self.assertEqual(client.send_request.called, True)

call_args = client.send_request.call_args

self.assertIsInstance(call_args[0][0], str)

Mock對象的called屬性表示該mock對象是否被調用過。

Mock對象的call_args表示該mock對象被調用的tuple，tuple的每一個成員都是一個mock.call對象。mock.call這個對象表明了一次對mock對象的調用，其內容是一個tuple，含有兩個元素，第一個元素是調用mock對象時的位置參數（*args），第二個元素是調用mock對象時的關鍵字參數（**kwargs）。

如今來分析下上面的用例，咱們要檢查的項目有兩個：

1. visit_ustack()調用了send_request()

2. 調用的參數是一個字符串

patch和patch.object

在瞭解了mock對象以後，咱們來看兩個方便測試的函數：patch和patch.object。這兩個函數都會返回一個mock內部的類實例，這個類是class _patch。返回的這個類實例既能夠做爲函數的裝飾器，也能夠做爲類的裝飾器，也能夠做爲上下文管理器。使用patch或者patch.object的目的是爲了控制mock的範圍，意思就是在一個函數範圍內，或者一個類的範圍內，或者with語句的範圍內mock掉一個對象。咱們看個代碼例子便可：

class TestClient(unittest.TestCase):

def test_success_request(self):

status_code = '200'

success_send = mock.Mock(return_value=status_code)

with mock.patch('client.send_request', success_send):

from client import visit_ustack

self.assertEqual(visit_ustack(), status_code)

def test_fail_request(self):

status_code = '404'

fail_send = mock.Mock(return_value=status_code)

with mock.patch('client.send_request', fail_send):

from client import visit_ustack

self.assertEqual(visit_ustack(), status_code)

這個測試類和咱們剛纔寫的第一個測試類同樣，包含兩個測試，只不過此次不是顯示建立一個mock對象而且進行替換，而是使用了patch函數（做爲上下文管理器使用）。

patch.object和patch的效果是同樣的，只不過用法有點不一樣。舉例來講，一樣是上面這個例子，換成patch.object的話是這樣的：

def test_fail_request(self):

status_code = '404'

fail_send = mock.Mock(return_value=status_code)

with mock.patch.object(client, 'send_request', fail_send):

from client import visit_ustack

self.assertEqual(visit_ustack(), status_code)

就是替換掉一個對象的指定名稱的屬性，用法和setattr相似。

如何學習使用mock？

你確定很奇怪，本文不就是教人使用mock的麼？其實不是的，我發現本身在學習mock的過程當中遇到的主要困難是不清楚mock能作什麼，而不是mock對象到底有哪些函數。所以寫這篇文章的主要目的是爲了說明mock能作什麼。

當你知道了mock能作什麼以後，要如何學習並掌握mock呢？最好的方式就是查看閱讀官方文檔，並在本身的單元測試中使用。

最後，學習mock技能你應該要可以感覺到一種控制的快感，就是你能享受控制外部服務的快樂。當你感覺到這種快感的時候，你的mock應該就達到熟練使用的水平了。

官方文檔

Python 2.7

mock還未加入標準庫。

· http://www.voidspace.org.uk/python/mock/index.html

Python 3.4

mock已經加入了標準庫。

· https://docs.python.org/3.4/library/unittest.mock-examples.html

· https://docs.python.org/3.4/library/unittest.mock.html

來自：diabloneo

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