utittest和pytest中mock的使用详细介绍
1|0单元测试库介绍
1|1mock
Mock是Python中一个用于支持单元测试的库,它的主要功能是使用mock对象替代掉指定的Python对象,以达到模拟对象的行为。
python3.3 以前,mock是第三方库,需要安装之后才能使用。python3.3之后,mock作为标准库内置到 unittest。
1|2unittest:
unittest是Python标准库中自带的单元测试框架,unittest有时候也被称为PyUnit,就像JUnit是Java语言的标准单元测试框架一样,unittest则是Python语言的标准单元测试框架。
unittest是一个单元测试的框架,能够提供很多测试相关的功能,如:编写测试用例,准备测试环境,生成测试报告等。unittest 中集成了mock,可以用来模拟一些函数返回,未实现的接口等。
unittest导入mock对象:
from Unittest import mock
1|3pytest:
pytest是基于unittest衍生出来的新的测试框架,使用起来相对于unittest来说更简单、效率来说更高,pytest兼容unittest测试用例,但是反过来unittest不兼容pytest。
pytest也是一个测试框架,公认的比Unittest更加简单和高效。pytest中也有mock方法就是pytest-mock,pytest-mock是一个pytest插件,和 Unittest 中的mock使用接近,大多数方法的定义都是一致的。
对比
- | mock | unittest | pytest |
---|---|---|---|
类型 | 模块 | 框架 | 框架 |
功能 | 模拟对象行为 | 测试相关功能,功能包含mock | 效率更高的框架,功能包含mock |
性能 | 单一模拟功能 | 测试相关多种功能 | 测试相关多种功能,效率更高,更简单 |
2|0unitest 中 Mock
因为unittest集成了mock,而且python3.0使用更加广泛,所以以unittest中的mock为例介绍mock功能。
mock模块主要的函数如下:
2|1mock.Mock
Mock对象是模拟的基石,提供了丰富多彩的功能。从测试的阶段来分类包括:
- 构造器:创建mock对象
- 断言方法:判断代码运行的状态
- 管理方法:管理mock对象
- 统计方法:统计mock对象的调用
定义:
Mock是一个类,类中有很多属性和方法,这些属性和方法可以通过参数传递进入,也可以通过实例设置。
重要的参数:
return_value
:调用mock的返回值,模拟某一个方法的返回值。
side_effect
:调用mock时的返回值,可以是函数,异常类,可迭代对象。使用side_effect可以将模拟对象的返回值变成函数,异常类,可迭代对象等。
当设置了该方法时,如果该方法返回值是DEFAULT,那么返回return_value的值,如果不是,则返回该方法的值。 return_value 和 side_effect 同时存在,side_effect会返回。
如果 side_effect 是异常类或实例时,调用模拟程序时将引发异常。
如果 side_effect 是可迭代对象,则每次调用 mock 都将返回可迭代对象的下一个值。
name
:mock 的名称。 这个是用来命名一个mock对象,只是起到标识作用,当你print一个mock对象的时候,可以看到它的name。
wraps
: 装饰器:模拟对象要装饰的项目。
如果wrapps不是None,那么调用Mock将把调用传递给wrapped对象(返回实际结果)。
对mock的属性访问将返回一个mock对象,该对象装饰了包装对象的相应属性。
spec_set
:更加严格的要求,spec_set=True时,如果访问mock不存在属性或方法会报错
spec
: 参数可以把一个对象设置为 Mock 对象的属性。访问mock对象上不存在的属性或方法时,将会抛出属性错误。
2|2基础使用
使用mock.Mock()
可以创建一个mock对象,对象中的方法有两种设置途径:
-
作为Mock类的参数传入。
mock.Mock(return_value=20,side_effect=mock_fun, name='mock_sum')
-
实例化mock对象之后设置属性。
return_value
return_value 用于设置mock对象的返回值,可以是数值,字符串等。
side_effect
side_effect 用于返回一个函数,可迭代对象,异常类等。
该函数的返回值就是调用 Mock 对象的返回值:
return_value 和 side_effect 同时存在
当 return_value 和 side_effect 同时设置时,会返回side_effect的结果。
side_effect除了上述的常规使用方法外,还可以用在一些复杂的测试场景下:
可迭代对象
可以将 side_effect 设置为可迭代对象。对于 Mock 对象将要被调用多次,并且每次调用需要返回不同的值的情形,可以将 side_effect 指定为一个可迭代对象。每次调用 Mock 对象将返回可迭代对象的下一个值。
动态返回值
对于更复杂的使用场景,比如根据调用 Mock 对象时传递的参数动态地更改返回值,可以将 side_effect 设置为函数。该函数将被使用与 Mock 对象相同的参数调用。
name
打印mock对象时,如果没有设置名字会显示mock的id,如果设置了name属性会显示name。
wraps
对象是装饰器时的mock方法。
spec
参数可以把一个对象设置为 Mock 对象的属性。访问mock对象上不存在的属性或方法时,将会抛出属性错误。
spec_set
spec_set 严格限制mock对象的属性访问。如果访问不存在的对象会报错。
没有设置spec_set,当访问未定义属性时不会报错
设置了spec_set,访问未定义属性会报错
mock.Mock的不足之处
Mock方法是最基础的方法,在使用的使用需要实例化一个对象,设置方法,然后完成模拟。这里有一个问题:没有控制mock范围,控制不精细
。
完成模拟之后之后,必须把它们复原。如果模拟对象在其它测试中持续存在,那么会导致难以诊断的问题。
为此,mock中还提供了 mock.patch和mock.patch.object 等多个对象。mock.patch 是一种进阶的使用方法,主要是方便函数和类的测试,有三种使用方法:
- 函数修饰器
- 类修饰器
- 上下文管理器
使用patch或者patch.object的目的是为了控制mock的范围。
patch:用于mock一个函数
patch.object:用于mock一个类
2|3mock.patch
mock.patch 的定义:
说明:
Patch()充当函数修饰器、类修饰器或上下文管理器。在函数体或with语句中,使用patch中的new替换目标函数或方法。当function/with语句退出时,模拟程序被撤消。
参数:
target
: 模拟对象的路径,参数必须是一个str,格式为'package.module.ClassName',
注意这里的格式一定要写对。如果对象和mock函数在同一个文件中,路径要加文件名
new
: 模拟返回的结果,是一个具体的值,也可是函数。new属性替换target,返回模拟的结果。
new_callable
模拟返回的结果,是一个可调用的对象,可以是函数。
spec
: 与Mock对象的参数类似,用于设置mock对象属性。
spec_set
: 与Mock对象的参数类似,严格限制mock对象的属性或方法的访问。
autospec
:替换mock对象中所有的属性。可以替换对象所有属性,但不包括动态创建的属性。
autospec是一个更严格的规范。如果你设置了autospec=True,将会使用spec替换对象的属性来创建一个mock对象。mock对象的所有属性都会被spec相应的属性替换。
被mock的方法和函数会检查他们的属性,如果调用它们没有属性会抛出 TypeError。它们返回的实例也会是相同属性的类。
create
:允许访问不存在属性
默认情况下,patch()将无法替换不存在的属性。如果你通过create=True,当替换的属性不存在时,patch会创建一个属性,并且当函数退出时会删除掉属性。这对于针对生产代码在运行时创建的属性编写测试非常有用。它在默认情况下是关闭的,因为它可能是危险的,打开它后,您可以针对实际不存在的api编写通过测试的代码
同时mock.patch也是mock的一个子类,所以可以用return_value
和 side_effect
直接使用
return_value
demo.py
test_demo.py
side_effect
new
new 用来模拟返回结果
new 是用来返回结果,return_value 也是用来返回结果。但是两者有不同之处。设置return_value时,调用模拟对象时使用函数的方法。如result = demo.get_sum()
,而new是将整个函数模拟成一个返回值,需要使用result = demo.get_sum
。如下使用函数调用的方式就会报错。
上面的使用方法常用于模拟一个变量的情况,对于模拟函数并不是合适。如果模拟函数,可以给new赋值一个函数。如下:
new_callable
模拟返回的结果,必须是一个可调用的对象,可以是函数。
new和new_callable不可共存
new 与 new_callable 不可以共同设置。
new是实际对象;new_callable是用于创建对象的可调用对象。两者不能一起使用(您可以指定替换或函数来创建替换;同时使用两者是错误的。)
生效:
new > side_effect > return_value
new_callable > side_effect > return_value
装饰器@mock.patch
mock.patch可以作为装饰器来装饰一个测试函数
demo.py
test_demo.py
with 上下文管理器
使用with将mock对象作用于上下文
demo.py
new
demo.py
new_callable
demo.py
三种使用方法对比
- | 手动指定 | 装饰器 | 上下文管理器 |
---|---|---|---|
优点 | 可以更精细控制mock的范围 | 方便mock多个对象 | |
不足之处 | 需要手动start和stop | 装饰器顺序和函数参数相反容易混乱 | 一个with只能mock一个对象 |
patch的最佳实践
patch有三种使用方法,最佳的使用实践是装饰器形态。
手动指定方法需要start和stop控制,过于繁琐,虽然存在一个stopall的方法,但是仍然要逐个start
with写法的缺点很明显,一次不可以mock多个目标,多个with层层缩进很明显不可能。
最佳实践
:装饰器方法可以方便的mock多个对象,只需要熟悉装饰的顺序和函数参数的对应关系。patch中可以return_value和new都可以改变结果,推荐patch中使用new属性,Mock中使用return_value.
2|4mock.patch.object
mock.patch.object 定义如下:
说明:
object()可以用作装饰器、类装饰器或上下文管理器。参数new, spec, create, spec set, autospec和new callable的含义与patch()相同。与patch()类似,patch.object()接受任意关键字参数,用于配置它创建的模拟对象。
使用场景:
仅仅需要mock一个类或模块中里的method,而无需mock整个类或模块。 例如,在对当前模块的某个函数进行测试时,可以用patch.object。与patch不同的是在参数的写法上,需要传入路径,mock对象,其他属性。
2|5mock.multiple
用于一次mock多个对象
定义:
说明:
multiple()可以用作装饰器、类装饰器或上下文管理器。参数spec、spec_set、create、autospec和new_callable与patch()的含义相同
demo.py
该方法并不推荐使用,因为如果需要一次mock两个对象完全可以用装饰器@mock.path()
的方式,比起该方法更加直观和简洁。
2|6patch.dict
patch.dict() 用于在一个作用域中设置字典的值,当测试结束时,字典会被恢复到原始状态。可以用作装饰器、类装饰器或上下文管理
定义:
2|7start和stop
所有修补程序都有start()和stop()方法。这使得在安装方法中进行修补变得更简单,或者在不使用嵌套装饰器或语句的情况下进行多个修补。然后可以调用start()将修补程序放置到位,调用stop()将其撤消。
如果您正在使用patch()
为您创建模拟,则调用patche.start将返回该模拟。
如果是用使用mock.patch
的方法,需要用start开始模拟,stop停止模拟。
3|0Magic Mock
MagicMock是Mock的一个子类,具有大多数魔法方法的默认实现。在mock.patch中new参数如果没写,默认创建的是MagicMock。
3|1magic 方法:
魔法方法:Python 中的类有一些特殊的方法。在python的类中,以两个下画线__
开头和结尾的方法如__new__
,__init__
。这些方法统称“魔术方法”(Magic Method)。任意自定义类都会拥有魔法方法。
使用魔术方法可以实现运算符重载,如对象之间使用 == 做比较时,其实是对象中 __eq__
实现的。魔法方法类似于对象默认提供的各种方法。
Magic Mock
的默认值:
Magic Mock 实例化之后就会有一些初始值,是一些属性的实现。具体的默认值如下:
使用MagicMock和Mock的场景:
使用MagicMock:需要魔法方法的场景,如迭代
使用Mock:不需要魔法方法的场景可以用Mock
4|0pytest
pytest是一个测试的框架,能够提供测试场景中的多种功能。这里不讨论别的功能,只说mock。
pytest-mock
是一个pytest的插件,安装即可使用。pytest-mock提供了一个mocker对象,在导入pytest时默认导入。
mocker 是对mock的一个兼容,mock有的属性和方法,mocker都有,而且还有自己特有的方法。
mocker对mock的兼容:
特有属性:
- Type Annotations 类型注解
- Spy 间谍
- Stub 存根
4|1mock使用
在pytest框架中使用的mock 是pytest-mock,这个模块需要独立安装。
pip install pytest-mock
pytest_demo.py
运行:
4|2spy
spy简介:
在所有情况下,mocker.spy对象的行为都与原始方法完全相同,只是spy还跟踪函数/方法调用、返回值和引发的异常。
4|3stub
存根是一个模拟对象,它接受任何参数,对测试调用非常有用。
stub可以模拟测试对象中的属性,如可以模拟成测试对象中的变量,函数等。将stub实例传入测试对象中,可以获得测试对象内部执行的过程。所以:
Stub 可以跟踪和测试对象的交互,使用在回调函数中十分有效。
在pytest框架中可以直接使用mock对象。
demo.py
mock_demo.py
4|4小结:
mocker兼容mock的功能,但是对于mock.patch的装饰器用法和上下文用法是不支持的。
如果是使用pytest的框架,如pytest-django,或者pytest-flask等,推荐使用mocker来完成模拟。
__EOF__

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