Python 单元测试中的 Mocking 与 Stubbing：提高测试效率的关键技术
在软件开发过程中，单元测试是确保代码质量的重要环节。为了实现高效的单元测试，我们常常需要隔离待测试的代码与其外部依赖。这时候，Mocking（模拟）和 Stubbing（桩）技术就显得尤为重要。这两种技术可以帮助我们用可控的替代物代替真实对象或方法，从而更好地进行测试和验证。
什么是 Mocking？
Mocking 是一种测试技术，使用模拟对象来模仿真实对象的行为。通过模拟对象，开发者可以在测试中替换掉那些复杂、不可预测或速度较慢的组件，如数据库、网络服务或硬件设备等。Mocking 的主要目的是隔离待测代码，使其行为独立于外部依赖而被评估。
Mocking 的关键特性
- 行为模拟：模拟对象可以被编程为在各种条件下返回特定值、抛出异常或模仿真实对象的行为。
- 交互验证：模拟可以记录它们的使用方式，允许测试人员验证特定方法是否以预期的参数被调用。
- 测试隔离：通过用模拟替换真实对象，测试可以专注于待测代码的逻辑，而不用担心外部依赖的复杂性或可用性。
Python Mocking 示例
以下是一个简单的数据库方法 database.get_user 的示例，该方法被模拟为返回一个预定义的用户字典。测试可以验证此方法是否用正确的参数被调用：
from unittest.mock import Mock
# 创建一个模拟对象
database = Mock()
# 模拟方法调用
database.get_user.return_value = {"name": "Prasad", "age": 30}
# 使用模拟对象
user = database.get_user("prasad_id")
print(user)
# 验证交互
database.get_user.assert_called_with("prasad_id")
输出：
{'name': 'Prasad', 'age': 30}
什么是 Stubbing？
Stubbing 是一种相关的测试技术，其中某些方法或函数被替换为“桩”，这些桩返回固定的、预定的响应。与 Mocking 相比，Stubbing 更简单，因为它通常不涉及记录或验证交互。相反，Stubbing 主要关注为待测代码提供可控的输入，以确保结果的一致性和可重复性。
Stubbing 的关键特性
- 固定响应：桩返回特定的、预定义的值或响应，无论它们如何被调用。
- 简化依赖：通过用桩替换复杂的方法，测试可以避免设置或管理复杂的依赖关系。
- 专注于输入：Stubbing 强调为待测代码提供已知的输入，使测试人员可以专注于被测代码的逻辑和输出。
Python Stubbing 示例
以下是一个函数 get_user_from_db 的示例，它被桩化为始终返回一个预定义的用户字典。通过这种方式，测试无需与真实数据库进行交互，从而简化了设置并确保了结果的一致性：
from unittest.mock import patch
# 定义要被桩化的函数
def get_user_from_db(user_id):
# 模拟一个复杂的数据库操作
pass
# 使用桩测试函数
with patch('__main__.get_user_from_db', return_value={"name": "Prasad", "age": 25}):
user = get_user_from_db("prasad_id")
print(user)
输出：
{'name': 'Prasad', 'age': 25}
Mocking 和 Stubbing 的对比
通过比较 Mocking 和 Stubbing 的关键特性、目的和使用场景，开发者可以更清晰地了解何时使用每种方法。通过探索这些区别，开发者可以创建更高效和可维护的测试，从而最终提升软件质量。
Mocking 和 Stubbing 的区别
| 评估标准 | Mocking | Stubbing |
|---|---|---|
| 目的 | 模拟真实对象的行为 | 提供固定的、预定的响应 |
| 交互验证 | 可以验证方法调用及参数 | 通常不验证交互 |
| 复杂性 | 更复杂；可以模拟各种行为 | 更简单；专注于提供可控输入 |
| 使用场景 | 隔离和测试具有复杂依赖的代码 | 通过提供已知响应简化测试 |
| 行为记录 | 记录方法的调用情况 | 不记录交互 |
| 状态管理 | 可以在调用之间保持状态 | 通常无状态；返回固定输出 |
| 框架支持 | 主要使用 unittest.mock 的 Mock 和 MagicMock 功能 | 使用 unittest.mock 的 patch 进行简单替换 |
| 灵活性 | 高度灵活；可以模拟异常和副作用 | 灵活性有限；关注返回值 |
Mocking 适用于需要模拟复杂行为并验证交互的场景，而 Stubbing 则更适合需要简化测试设置并提供固定响应的场景。
原文地址：https://blog.csdn.net/wuinb/article/details/143473559
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