Python Mock对象[编辑 | 编辑源代码]

Mock对象是Python单元测试中用于模拟真实对象的测试替身（Test Double），属于unittest.mock模块（Python 3.3+内置）。它允许开发者隔离被测代码的依赖项，从而专注于逻辑验证而非外部服务或复杂组件的实际行为。

核心概念[编辑 | 编辑源代码]

Mock对象的核心特性包括：

行为模拟：替代真实对象的方法或属性
调用追踪：记录方法被调用的次数、参数等
返回值预设：定义被调用时的固定返回
副作用模拟：触发异常或动态响应

基本用法[编辑 | 编辑源代码]

from unittest.mock import Mock

# 创建Mock对象
mock_obj = Mock()

# 设置返回值
mock_obj.method.return_value = 42
print(mock_obj.method())  # 输出: 42

# 验证调用
mock_obj.method.assert_called_once()

高级功能[编辑 | 编辑源代码]

参数匹配[编辑 | 编辑源代码]

使用unittest.mock.ANY、unittest.mock.call等进行灵活匹配：

from unittest.mock import ANY, Mock

mock = Mock()
mock.process_data(ANY, keyword='test')
mock.process_data.assert_called_with(ANY, keyword='test')

补丁（Patch）[编辑 | 编辑源代码]

临时替换模块中的对象：

from unittest.mock import patch

def get_data():
    return "真实数据"

with patch('__main__.get_data', return_value="模拟数据"):
    print(get_data())  # 输出: 模拟数据

实际案例[编辑 | 编辑源代码]

数据库操作测试[编辑 | 编辑源代码]

模拟数据库连接避免真实IO操作：

import unittest.mock import Mock

class DatabaseTest(unittest.TestCase):
    def test_user_query(self):
        # 创建模拟连接
        mock_conn = Mock()
        mock_cursor = mock_conn.cursor.return_value
        mock_cursor.fetchall.return_value = [('Alice', 25), ('Bob', 30)]

        # 注入模拟对象
        result = get_users(mock_conn)
        
        self.assertEqual(len(result), 2)
        mock_cursor.execute.assert_called_once_with("SELECT * FROM users")

API调用测试[编辑 | 编辑源代码]

模拟网络请求：

import requests
from unittest.mock import patch

def test_api_call():
    with patch('requests.get') as mock_get:
        mock_get.return_value.status_code = 200
        mock_get.return_value.json.return_value = {'key': 'value'}
        
        response = fetch_data('https://api.example.com')
        assert response == {'key': 'value'}

可视化工作流[编辑 | 编辑源代码]

数学表达[编辑 | 编辑源代码]

Mock的调用验证可表示为： $\sum_{i = 1}^{n} c a l l_{i} \equiv e x p e c t e d_c a l l s$ 其中 $c a l l_{i}$ 表示第i次调用记录

最佳实践[编辑 | 编辑源代码]

优先使用@patch装饰器保持测试整洁
避免过度模拟导致测试与实现耦合
结合spec参数保持接口一致性
对复杂对象考虑使用MagicMock

常见问题[编辑 | 编辑源代码]

问题	解决方案
模拟不生效	检查补丁目标路径是否正确
调用验证失败	使用`call_args_list`调试实际参数
副作用未触发	确认`side_effect`是否被正确赋值

通过系统性地使用Mock对象，开发者可以构建快速、稳定且与外部环境隔离的单元测试，这是现代测试驱动开发（TDD）的重要实践。