unittest.mock --- 入門

バージョン 3.3 で追加.

Mock を使う

Mock のパッチ用メソッド

一般的な Mock の使い方の中には次のものがあります:

  • メソッドにパッチを当てる

  • オブジェクトに対するメソッド呼び出しを記録する

システムの他の部分からメソッドが正しい引数で呼び出されたかどうかを確認するために、そのオブジェクトのメソッドを置き換えることができます:

>>> real = SomeClass()
>>> real.method = MagicMock(name='method')
>>> real.method(3, 4, 5, key='value')
<MagicMock name='method()' id='...'>

モック(上の例では real.method)が利用された場合、どう使われたかを assert できるようにする属性やメソッドがモックにあります。

注釈

この例のような場合、たいてい MockMagicMock は互換です。 MagicMock の方が強力なので、デフォルトではこちらを使うといいでしょう。

モックが呼び出されると、その called 属性が True に設定されます。そして assert_called_with()assert_called_once_with() メソッドを使ってそのメソッドが正しい引数で呼び出されたかどうかをチェックできます。

次の例では ProductionClass().methodsomething メソッドを呼び出したことをテストしています:

>>> class ProductionClass:
...     def method(self):
...         self.something(1, 2, 3)
...     def something(self, a, b, c):
...         pass
...
>>> real = ProductionClass()
>>> real.something = MagicMock()
>>> real.method()
>>> real.something.assert_called_once_with(1, 2, 3)

オブジェクトのメソッド呼び出しに対するモック

上の例ではオブジェクトのメソッドに対して直接パッチを当てて、それが正しく呼び出されていたかどうかをテストしていました。もう一つのよくあるユースケースが、モックをメソッド (またはテスト対象のシステムのどこか) に渡して、それが正しく利用されたかどうかをチェックする方法です。

次の例で、ProductionClasscloser メソッドを持っています。このメソッドは渡されたオブジェクトの close メソッドを呼び出します。

>>> class ProductionClass:
...     def closer(self, something):
...         something.close()
...

ですからこれをテストするには、close メソッドを持ったオブジェクトを渡して、それが正しく呼び出されたかどうかをテストしなければなりません。

>>> real = ProductionClass()
>>> mock = Mock()
>>> real.closer(mock)
>>> mock.close.assert_called_with()

モックに close メソッドを持たせるために何か準備する必要はありません。 close メソッドにアクセスすると自動的にそれが作られます。なので、もし close が呼び出されなかったとしてもテスト時に生成されるのですが、 assert_called_with() が failure 例外を発生させます。

クラスをモックする

他のよくあるユースケースが、テスト対象のコードによってインスタンス化されているクラスをモックに置き換えることです。クラスに patch すると、そのクラスがモックに置き換えられます。インスタンスは クラスを呼び出した時に 作られます。なので、モックの戻り値を使うことで、「モックのインスタンス」にアクセスできます。

次の例では、 some_function という関数が Foo をインスタンス化し、その method を呼び出しています。 patch() を呼び出すと Foo クラスをモックに置き換えます。 Foo のインスタンスはモックを呼び出して作られるので、モックの return_value を変更することでカスタマイズできます。:

>>> def some_function():
...     instance = module.Foo()
...     return instance.method()
...
>>> with patch('module.Foo') as mock:
...     instance = mock.return_value
...     instance.method.return_value = 'the result'
...     result = some_function()
...     assert result == 'the result'

モックに名前をつける

モックに名前をつけると便利なことがあります。その名前はモックを repr したときに表示されるので、モックがテスト失敗のメッセージ内に現れた時に便利です。また、モックの名前はそのモックの属性やメソッドにも伝播します:

>>> mock = MagicMock(name='foo')
>>> mock
<MagicMock name='foo' id='...'>
>>> mock.method
<MagicMock name='foo.method' id='...'>

全ての呼び出しのトラッキング

メソッドの複数回の呼び出しをトラックしたいことがあります。 mock_calls 属性は、そのモックの子属性やさらにその子孫に対する呼び出しすべてを記録しています。

>>> mock = MagicMock()
>>> mock.method()
<MagicMock name='mock.method()' id='...'>
>>> mock.attribute.method(10, x=53)
<MagicMock name='mock.attribute.method()' id='...'>
>>> mock.mock_calls
[call.method(), call.attribute.method(10, x=53)]

mock_calls に対して assert すると、予期していないメソッド呼び出しがあったときにその assert が失敗します。これはあるメソッド呼び出しが期待通りに実行されたかどうかだけでなく、その呼び出し順序や期待した以外の呼び出しが起こらなかったことまでテストできるので便利です:

mock_calls と比較するリストを作るために call オブジェクトを利用できます:

>>> expected = [call.method(), call.attribute.method(10, x=53)]
>>> mock.mock_calls == expected
True

However, parameters to calls that return mocks are not recorded, which means it is not possible to track nested calls where the parameters used to create ancestors are important:

>>> m = Mock()
>>> m.factory(important=True).deliver()
<Mock name='mock.factory().deliver()' id='...'>
>>> m.mock_calls[-1] == call.factory(important=False).deliver()
True

戻り値や属性を設定する

モックオブジェクトに戻り値を設定するのはとっても簡単です:

>>> mock = Mock()
>>> mock.return_value = 3
>>> mock()
3

もちろん同じことがモックのメソッドに対しても行えます:

>>> mock = Mock()
>>> mock.method.return_value = 3
>>> mock.method()
3

コンストラクターで戻り値を設定することもできます:

>>> mock = Mock(return_value=3)
>>> mock()
3

モックに属性を設定したかったら、普通に設定するだけです:

>>> mock = Mock()
>>> mock.x = 3
>>> mock.x
3

mock.connection.cursor().execute("SELECT 1") のような複雑なケースでモックを使いたい場合もあります。この呼出があるリストを返すようにしたい場合、このネストした呼び出しを構成しなければなりません。

call を使って "chained call" 内の呼び出しを構成して、 assert で使うことができます:

>>> mock = Mock()
>>> cursor = mock.connection.cursor.return_value
>>> cursor.execute.return_value = ['foo']
>>> mock.connection.cursor().execute("SELECT 1")
['foo']
>>> expected = call.connection.cursor().execute("SELECT 1").call_list()
>>> mock.mock_calls
[call.connection.cursor(), call.connection.cursor().execute('SELECT 1')]
>>> mock.mock_calls == expected
True

call object を chained call を表す list にするために .call_list() を使います。

モックから例外を発生させる

side_effect という便利な属性があります。この属性に例外クラスやそのインスタンスを設定すると、モックが呼ばれた時にその例外を発生させます。

>>> mock = Mock(side_effect=Exception('Boom!'))
>>> mock()
Traceback (most recent call last):
  ...
Exception: Boom!

side_effect の関数と iterable

side_effect には関数や iterable を設定することもできます。side_effect に iterable を設定するユースケースは、そのモックが複数回呼び出され、そのたびに違う値を返したい場合です。side_effect に iterable を設定すると、そのモックに対するすべての呼び出しは iterable の次の値を返します:

>>> mock = MagicMock(side_effect=[4, 5, 6])
>>> mock()
4
>>> mock()
5
>>> mock()
6

より高度なユースケースとして、mock が呼び出された時の引数によって戻り値を変化させたい場合は、side_effect に関数を設定することができます。その関数は mock と同じ引数で呼び出されます。その関数の戻り値がそのモック呼び出しの戻り値になります:

>>> vals = {(1, 2): 1, (2, 3): 2}
>>> def side_effect(*args):
...     return vals[args]
...
>>> mock = MagicMock(side_effect=side_effect)
>>> mock(1, 2)
1
>>> mock(2, 3)
2

非同期イテレータをモックする

Python 3.8以降、AsyncMockMagicMock__aiter__ を通じて 非同期イテレータ (Asynchronous Iterator) のモックをサポートしています。__aiter__return_value 属性はイテレーションに使用される戻り値を設定するために使用できます。

>>> mock = MagicMock()  # AsyncMock also works here
>>> mock.__aiter__.return_value = [1, 2, 3]
>>> async def main():
...     return [i async for i in mock]
...
>>> asyncio.run(main())
[1, 2, 3]

非同期コンテキストマネージャをモックする

Python 3.8以降、AsyncMockMagicMock__aenter____aexit__ を通じて 非同期コンテキストマネージャ (Asynchronous Context Manager) のモックをサポートしています。デフォルトでは、 __aenter____aexit__ は非同期関数を返す AsyncMock インスタンスです。

>>> class AsyncContextManager:
...     async def __aenter__(self):
...         return self
...     async def __aexit__(self, exc_type, exc, tb):
...         pass
...
>>> mock_instance = MagicMock(AsyncContextManager())  # AsyncMock also works here
>>> async def main():
...     async with mock_instance as result:
...         pass
...
>>> asyncio.run(main())
>>> mock_instance.__aenter__.assert_awaited_once()
>>> mock_instance.__aexit__.assert_awaited_once()

既存のオブジェクトから Mock を作る

mock を使いすぎることの問題の一つは、テストが実際のコードではなく mock の実装をテストするようになってしまうことです。some_method というメソッドを実装したクラスがあるとします。他のクラスをテストするときに、some_method を提供する mock を使います。最初のクラスをリファクタリングして some_method がなくなった時、コードは壊れているのにテストは通る状態になってしまいます

Mockspec というキーワード引数で mock の定義となるオブジェクトを指定できます。定義オブジェクトに存在しないメソッドや属性にアクセスすると AttributeError を発生させます。定義となるクラスの実装を変更した場合、テストの中でそのクラスをインスタンス化させなくても、テストを失敗させる事ができます。

>>> mock = Mock(spec=SomeClass)
>>> mock.old_method()
Traceback (most recent call last):
   ...
AttributeError: Mock object has no attribute 'old_method'. Did you mean: 'class_method'?

また、定義を指定することで、パラメータが位置引数と名前付き引数のどちらで渡されたかに関わらず、モックへの呼び出しをよりスマートに照合することができます。

>>> def f(a, b, c): pass
...
>>> mock = Mock(spec=f)
>>> mock(1, 2, 3)
<Mock name='mock()' id='140161580456576'>
>>> mock.assert_called_with(a=1, b=2, c=3)

このよりスマートなマッチングをモックのメソッド呼び出しにも適用したい場合は、auto-speccing を使用します。

任意の属性の参照だけでなく代入も禁止するより強い定義を利用したい場合は、spec の代わりに spec_set を使います。

Using side_effect to return per file content

mock_open() is used to patch open() method. side_effect can be used to return a new Mock object per call. This can be used to return different contents per file stored in a dictionary:

DEFAULT = "default"
data_dict = {"file1": "data1",
             "file2": "data2"}

def open_side_effect(name):
    return mock_open(read_data=data_dict.get(name, DEFAULT))()

with patch("builtins.open", side_effect=open_side_effect):
    with open("file1") as file1:
        assert file1.read() == "data1"

    with open("file2") as file2:
        assert file2.read() == "data2"

    with open("file3") as file2:
        assert file2.read() == "default"

patch デコレータ

注釈

patch() では探索される名前空間内のオブジェクトにパッチをあてることが重要です。通常は単純ですが、クイックガイドには どこにパッチするか を読んでください。

テストの中でクラス属性やモジュール属性、例えば組み込み関数や、テスト対象モジュールにあるインスタンス化されるクラスに対してパッチしたいことがあります。モジュールやクラスは実際はグローバルなので、パッチするときは必ずテスト後にパッチを解除しないと、そのパッチが永続化されて他のテストに影響を与え、解析しにくい問題になります。

mock はこのために3つの便利なデコレータを提供しています: patch(), patch.object(), patch.dict() です。patch はパッチ対象を指定する package.module.Class.attribute の形式の文字列を引数に取ります。オプションでその属性 (やクラスなど) を置き換えるオブジェクトを渡すことができます。 'patch.object' はオブジェクトとパッチしたい属性名、それにオプションで置き換えるオブジェクトを受け取ります。

patch.object:

>>> original = SomeClass.attribute
>>> @patch.object(SomeClass, 'attribute', sentinel.attribute)
... def test():
...     assert SomeClass.attribute == sentinel.attribute
...
>>> test()
>>> assert SomeClass.attribute == original

>>> @patch('package.module.attribute', sentinel.attribute)
... def test():
...     from package.module import attribute
...     assert attribute is sentinel.attribute
...
>>> test()

モジュール (builtins を含む) をパッチしようとする場合、 patch.object() の代わりに patch() を使用してください:

>>> mock = MagicMock(return_value=sentinel.file_handle)
>>> with patch('builtins.open', mock):
...     handle = open('filename', 'r')
...
>>> mock.assert_called_with('filename', 'r')
>>> assert handle == sentinel.file_handle, "incorrect file handle returned"

モジュール名は必要に応じて package.module のようにドットを含むことができます:

>>> @patch('package.module.ClassName.attribute', sentinel.attribute)
... def test():
...     from package.module import ClassName
...     assert ClassName.attribute == sentinel.attribute
...
>>> test()

テストメソッド自体をデコレートするのは良いパターンです:

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...     @patch.object(SomeClass, 'attribute', sentinel.attribute)
...     def test_something(self):
...         self.assertEqual(SomeClass.attribute, sentinel.attribute)
...
>>> original = SomeClass.attribute
>>> MyTest('test_something').test_something()
>>> assert SomeClass.attribute == original

Mock を使ってパッチしたい場合は、 patch() を1引数で (または patch.object() を2引数で) 使うことができます。mock が自動で生成され、テスト関数/メソッドに渡されます:

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...     @patch.object(SomeClass, 'static_method')
...     def test_something(self, mock_method):
...         SomeClass.static_method()
...         mock_method.assert_called_with()
...
>>> MyTest('test_something').test_something()

次のパターンのように patch デコレータを重ねることができます:

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...     @patch('package.module.ClassName1')
...     @patch('package.module.ClassName2')
...     def test_something(self, MockClass2, MockClass1):
...         self.assertIs(package.module.ClassName1, MockClass1)
...         self.assertIs(package.module.ClassName2, MockClass2)
...
>>> MyTest('test_something').test_something()

patch デコレータをネストした際、モックは (デコレータを適用する Python の通常の) 順に適用されます。つまり引数は下から上の順になり、よって上記の例では test_module.ClassName2 が先になります。

また、 patch.dict() を使うと、スコープ内だけで辞書に値を設定し、テスト終了時には元の状態に復元されます:

>>> foo = {'key': 'value'}
>>> original = foo.copy()
>>> with patch.dict(foo, {'newkey': 'newvalue'}, clear=True):
...     assert foo == {'newkey': 'newvalue'}
...
>>> assert foo == original

patch, patch.object, patch.dict は全てコンテキストマネージャーとしても利用できます。

patch() に mock を生成させる場合、その参照を with 文の as を使って受け取れます:

>>> class ProductionClass:
...     def method(self):
...         pass
...
>>> with patch.object(ProductionClass, 'method') as mock_method:
...     mock_method.return_value = None
...     real = ProductionClass()
...     real.method(1, 2, 3)
...
>>> mock_method.assert_called_with(1, 2, 3)

他の方法として、patch, patch.object, patch.dict はクラスデコレータとしても利用できます。その場合、"test" で始まる全てのメソッドにデコレータを適用するのと同じになります。

さらなる例

より高度なシナリオを想定した例をあげていきます。

chained call をモックする

chained call を mock するのは、一度 return_value 属性を理解してしまえば簡単です。mock が最初に呼ばれた時や、呼び出される前に return_value を参照した場合、新しい Mock が生成されます。

つまり、戻り値のオブジェクトがどう利用されたかは、return_value mock を調べれば分かります:

>>> mock = Mock()
>>> mock().foo(a=2, b=3)
<Mock name='mock().foo()' id='...'>
>>> mock.return_value.foo.assert_called_with(a=2, b=3)

これをもとに、mock を構成して chained call に対する assert を行うのは簡単です。もちろん、元のコードを最初からもっとテストしやすく書くという選択肢もありますが...

では、例として次のようなコードがあるとします:

>>> class Something:
...     def __init__(self):
...         self.backend = BackendProvider()
...     def method(self):
...         response = self.backend.get_endpoint('foobar').create_call('spam', 'eggs').start_call()
...         # more code

BackendProvider はすでに十分テストされているとします。method() をどうテストしましょうか?特に、response オブジェクトを使う # more code の部分のコードをテストしたいとします。

この chained call はインスタンス属性を起点にしているので、 Something インスタンスの backend 属性に対してモンキーパッチすることができます。今回の場合だと、最後の start_call の呼び出しが返す値にだけ興味があるので、あまり多くの構成は必要ありません。このメソッドが返すのが 'file-like' オブジェクトだとしましょう。そうすると、 response オブジェクトは組み込みの open()spec として利用できます。

これをするために、backend のモックとしてモックインスタンスを作成し、それに対するモックの response オブジェクトを作成します。最終的な start_call の返り値として response をセットすると、このようにすることができます:

mock_backend.get_endpoint.return_value.create_call.return_value.start_call.return_value = mock_response

これより少し良いやり方として、返り値を直接セットする configure_mock() メソッドを使用して次のようにすることができます:

>>> something = Something()
>>> mock_response = Mock(spec=open)
>>> mock_backend = Mock()
>>> config = {'get_endpoint.return_value.create_call.return_value.start_call.return_value': mock_response}
>>> mock_backend.configure_mock(**config)

これらによって「モックの backend」をその場で monkey patch して、実際の呼び出しを行うことができます:

>>> something.backend = mock_backend
>>> something.method()

mock_calls を使用すると、チェーンされた呼び出しを単一のアサーションでチェックすることができます。チェーンされた呼び出しは、1行のコードの中で行われる複数の呼び出しです。したがって、 mock_calls には複数のエントリーがあるでしょう。 call.call_list() を使用することで、この呼び出しのリストを作成することができます:

>>> chained = call.get_endpoint('foobar').create_call('spam', 'eggs').start_call()
>>> call_list = chained.call_list()
>>> assert mock_backend.mock_calls == call_list

部分的なモック

In some tests I wanted to mock out a call to datetime.date.today() to return a known date, but I didn't want to prevent the code under test from creating new date objects. Unfortunately datetime.date is written in C, and so I couldn't just monkey-patch out the static datetime.date.today() method.

私はこれを行う単純な方法を見つけました。それは、date クラスをモックで事実上ラップして、しかしコンストラクタの呼び出しを実際のクラスへと素通りさせる (そして、実際のインスタンスを返す) というものです。

The patch decorator is used here to mock out the date class in the module under test. The side_effect attribute on the mock date class is then set to a lambda function that returns a real date. When the mock date class is called a real date will be constructed and returned by side_effect.

>>> from datetime import date
>>> with patch('mymodule.date') as mock_date:
...     mock_date.today.return_value = date(2010, 10, 8)
...     mock_date.side_effect = lambda *args, **kw: date(*args, **kw)
...
...     assert mymodule.date.today() == date(2010, 10, 8)
...     assert mymodule.date(2009, 6, 8) == date(2009, 6, 8)

グローバルに datetime.date にパッチするのではなく、それを使用するモジュールの中の date にパッチしていることに留意してください。どこにパッチするか を参照してください。

When date.today() is called a known date is returned, but calls to the date(...) constructor still return normal dates. Without this you can find yourself having to calculate an expected result using exactly the same algorithm as the code under test, which is a classic testing anti-pattern.

dateコンストラクタの呼び出しは、mock_date の属性(call_count とその仲間)に記録され、テストに役立つこともあります。

日付や他の組み込みクラスのモックに対処する別の方法は このブログエントリ.で議論されています。

ジェネレータメソッドをモックする

Pythonのジェネレータは、反復処理された時に一連の値を返す yield 文を使用した関数やメソッドです [1]

ジェネレータメソッド/関数はジェネレータオブジェクトを返すために呼び出されます。そしてこのジェネレータオブジェクトが反復処理されます。イテレーションのためのプロトコルメソッドは __iter__() なので、MagicMock を使ってこれをモックすることができます。

ここでは"iter"メソッドをジェネレータとして実装したクラスの例を紹介します:

>>> class Foo:
...     def iter(self):
...         for i in [1, 2, 3]:
...             yield i
...
>>> foo = Foo()
>>> list(foo.iter())
[1, 2, 3]

このクラス、特に "iter"メソッドをどのようにモックするのでしょうか。

(list の呼び出しの中での暗黙的な)イテレーションから返される値を設定するには、foo.iter() の呼び出しで返されるオブジェクトを設定する必要がある。

>>> mock_foo = MagicMock()
>>> mock_foo.iter.return_value = iter([1, 2, 3])
>>> list(mock_foo.iter())
[1, 2, 3]

同じパッチを全てのメソッドに適用する

複数のテストメソッドに複数のパッチを適用したい場合、当然のことながらすべてのメソッドにパッチデコレータを適用することになります。これは不要な繰り返しのように感じられます。代わりに、(あらゆる形態の):func:`patch`をクラスデコレータとして使用することができます。これはそのクラスのすべてのテストメソッドにパッチを適用します。テストメソッドは名前が ``test``で始まるメソッドで識別されます。

>>> @patch('mymodule.SomeClass')
... class MyTest(unittest.TestCase):
...
...     def test_one(self, MockSomeClass):
...         self.assertIs(mymodule.SomeClass, MockSomeClass)
...
...     def test_two(self, MockSomeClass):
...         self.assertIs(mymodule.SomeClass, MockSomeClass)
...
...     def not_a_test(self):
...         return 'something'
...
>>> MyTest('test_one').test_one()
>>> MyTest('test_two').test_two()
>>> MyTest('test_two').not_a_test()
'something'

パッチを管理する別の方法として、patch のメソッド: start と stop.を使用する方法があります。これらを使うと、パッチを setUp と``tearDown``メソッドに移すことができます。

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...     def setUp(self):
...         self.patcher = patch('mymodule.foo')
...         self.mock_foo = self.patcher.start()
...
...     def test_foo(self):
...         self.assertIs(mymodule.foo, self.mock_foo)
...
...     def tearDown(self):
...         self.patcher.stop()
...
>>> MyTest('test_foo').run()

この方式を使う場合、必ず stop メソッドを呼び出してパッチが解除する必要があります。setUp の中で例外が発生した場合 tearDown が呼び出されないので、これは意外に面倒です。 unittest.TestCase.addCleanup() を使うと簡単にできます:

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...     def setUp(self):
...         patcher = patch('mymodule.foo')
...         self.addCleanup(patcher.stop)
...         self.mock_foo = patcher.start()
...
...     def test_foo(self):
...         self.assertIs(mymodule.foo, self.mock_foo)
...
>>> MyTest('test_foo').run()

Unboundメソッドをモックする

Whilst writing tests today I needed to patch an unbound method (patching the method on the class rather than on the instance). I needed self to be passed in as the first argument because I want to make asserts about which objects were calling this particular method. The issue is that you can't patch with a mock for this, because if you replace an unbound method with a mock it doesn't become a bound method when fetched from the instance, and so it doesn't get self passed in. The workaround is to patch the unbound method with a real function instead. The patch() decorator makes it so simple to patch out methods with a mock that having to create a real function becomes a nuisance.

If you pass autospec=True to patch then it does the patching with a real function object. This function object has the same signature as the one it is replacing, but delegates to a mock under the hood. You still get your mock auto-created in exactly the same way as before. What it means though, is that if you use it to patch out an unbound method on a class the mocked function will be turned into a bound method if it is fetched from an instance. It will have self passed in as the first argument, which is exactly what I wanted:

>>> class Foo:
...   def foo(self):
...     pass
...
>>> with patch.object(Foo, 'foo', autospec=True) as mock_foo:
...   mock_foo.return_value = 'foo'
...   foo = Foo()
...   foo.foo()
...
'foo'
>>> mock_foo.assert_called_once_with(foo)

autospec=True を使用しない場合、束縛されていないメソッドは代わりにMockインスタンスでパッチされ、self で呼び出されることはありません。

モックで複数回の呼び出しをチェックする

モックには、モックオブジェクトがどのように使用されるかをアサートするための素晴らしいAPIがあります。

>>> mock = Mock()
>>> mock.foo_bar.return_value = None
>>> mock.foo_bar('baz', spam='eggs')
>>> mock.foo_bar.assert_called_with('baz', spam='eggs')

If your mock is only being called once you can use the assert_called_once_with() method that also asserts that the call_count is one.

>>> mock.foo_bar.assert_called_once_with('baz', spam='eggs')
>>> mock.foo_bar()
>>> mock.foo_bar.assert_called_once_with('baz', spam='eggs')
Traceback (most recent call last):
    ...
AssertionError: Expected 'foo_bar' to be called once. Called 2 times.
Calls: [call('baz', spam='eggs'), call()].

Both assert_called_with and assert_called_once_with make assertions about the most recent call. If your mock is going to be called several times, and you want to make assertions about all those calls you can use call_args_list:

>>> mock = Mock(return_value=None)
>>> mock(1, 2, 3)
>>> mock(4, 5, 6)
>>> mock()
>>> mock.call_args_list
[call(1, 2, 3), call(4, 5, 6), call()]

call ヘルパーを使えば、これらの呼び出しについて簡単にアサートすることができます。予想される呼び出しのリストを作成し、それを``call_args_list``と比較することができます。これは``call_args_list``のreprと驚くほど似ています:

>>> expected = [call(1, 2, 3), call(4, 5, 6), call()]
>>> mock.call_args_list == expected
True

ミュータブルな引数に対処する

稀ではありますが、問題となることがあるのはミュータブルな引数でモックが呼び出された場合です。call_args や``call_args_list`` は引数への*参照*を保存します。もしテスト対象のコードによって引数が変更されてしまうと、モックが呼び出された時の値をアサートすることはできなくなります。

この問題を示すサンプルコードを示します。

def frob(val):
    pass

def grob(val):
    "First frob and then clear val"
    frob(val)
    val.clear()

grob が``frob``を正しい引数で呼び出していることをテストしようとすると何が起こるか見てみましょう:

>>> with patch('mymodule.frob') as mock_frob:
...     val = {6}
...     mymodule.grob(val)
...
>>> val
set()
>>> mock_frob.assert_called_with({6})
Traceback (most recent call last):
    ...
AssertionError: Expected: (({6},), {})
Called with: ((set(),), {})

一つの選択肢は、あなたが渡す引数をモックがコピーすることです。この方法は、オブジェクトidの同一性に依存したアサーションを行う場合に問題を引き起こす可能性があります。

Here's one solution that uses the side_effect functionality. If you provide a side_effect function for a mock then side_effect will be called with the same args as the mock. This gives us an opportunity to copy the arguments and store them for later assertions. In this example I'm using another mock to store the arguments so that I can use the mock methods for doing the assertion. Again a helper function sets this up for me.

>>> from copy import deepcopy
>>> from unittest.mock import Mock, patch, DEFAULT
>>> def copy_call_args(mock):
...     new_mock = Mock()
...     def side_effect(*args, **kwargs):
...         args = deepcopy(args)
...         kwargs = deepcopy(kwargs)
...         new_mock(*args, **kwargs)
...         return DEFAULT
...     mock.side_effect = side_effect
...     return new_mock
...
>>> with patch('mymodule.frob') as mock_frob:
...     new_mock = copy_call_args(mock_frob)
...     val = {6}
...     mymodule.grob(val)
...
>>> new_mock.assert_called_with({6})
>>> new_mock.call_args
call({6})

copy_call_args は、テストで呼び出されるモックとともに呼び出されます。この関数はアサーションで使用するための新しいモックを返します。side_effect 関数は引数のコピーを作成し、そのコピーを使って new_mock を呼び出します。

注釈

もしモックが一度しか使われないのであれば、呼び出された時点で引数をチェックする簡単な方法があります。単純に``side_effect``関数の中でチェックを行えばいいのです。

>>> def side_effect(arg):
...     assert arg == {6}
...
>>> mock = Mock(side_effect=side_effect)
>>> mock({6})
>>> mock(set())
Traceback (most recent call last):
    ...
AssertionError

別の方法としては、( copy.deepcopy() を使用して)引数をコピーする、 MockMagicMock のサブクラスを作成する方法があります。以下に実装例を示します。

>>> from copy import deepcopy
>>> class CopyingMock(MagicMock):
...     def __call__(self, /, *args, **kwargs):
...         args = deepcopy(args)
...         kwargs = deepcopy(kwargs)
...         return super().__call__(*args, **kwargs)
...
>>> c = CopyingMock(return_value=None)
>>> arg = set()
>>> c(arg)
>>> arg.add(1)
>>> c.assert_called_with(set())
>>> c.assert_called_with(arg)
Traceback (most recent call last):
    ...
AssertionError: expected call not found.
Expected: mock({1})
Actual: mock(set())
>>> c.foo
<CopyingMock name='mock.foo' id='...'>

When you subclass Mock or MagicMock all dynamically created attributes, and the return_value will use your subclass automatically. That means all children of a CopyingMock will also have the type CopyingMock.

patch をネストする

Using patch as a context manager is nice, but if you do multiple patches you can end up with nested with statements indenting further and further to the right:

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...
...     def test_foo(self):
...         with patch('mymodule.Foo') as mock_foo:
...             with patch('mymodule.Bar') as mock_bar:
...                 with patch('mymodule.Spam') as mock_spam:
...                     assert mymodule.Foo is mock_foo
...                     assert mymodule.Bar is mock_bar
...                     assert mymodule.Spam is mock_spam
...
>>> original = mymodule.Foo
>>> MyTest('test_foo').test_foo()
>>> assert mymodule.Foo is original

With unittest cleanup functions and the patch のメソッド: start と stop we can achieve the same effect without the nested indentation. A simple helper method, create_patch, puts the patch in place and returns the created mock for us:

>>> class MyTest(unittest.TestCase):
...
...     def create_patch(self, name):
...         patcher = patch(name)
...         thing = patcher.start()
...         self.addCleanup(patcher.stop)
...         return thing
...
...     def test_foo(self):
...         mock_foo = self.create_patch('mymodule.Foo')
...         mock_bar = self.create_patch('mymodule.Bar')
...         mock_spam = self.create_patch('mymodule.Spam')
...
...         assert mymodule.Foo is mock_foo
...         assert mymodule.Bar is mock_bar
...         assert mymodule.Spam is mock_spam
...
>>> original = mymodule.Foo
>>> MyTest('test_foo').run()
>>> assert mymodule.Foo is original

MagicMock で辞書をモックする

You may want to mock a dictionary, or other container object, recording all access to it whilst having it still behave like a dictionary.

We can do this with MagicMock, which will behave like a dictionary, and using side_effect to delegate dictionary access to a real underlying dictionary that is under our control.

When the __getitem__() and __setitem__() methods of our MagicMock are called (normal dictionary access) then side_effect is called with the key (and in the case of __setitem__ the value too). We can also control what is returned.

After the MagicMock has been used we can use attributes like call_args_list to assert about how the dictionary was used:

>>> my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
>>> def getitem(name):
...      return my_dict[name]
...
>>> def setitem(name, val):
...     my_dict[name] = val
...
>>> mock = MagicMock()
>>> mock.__getitem__.side_effect = getitem
>>> mock.__setitem__.side_effect = setitem

注釈

An alternative to using MagicMock is to use Mock and only provide the magic methods you specifically want:

>>> mock = Mock()
>>> mock.__getitem__ = Mock(side_effect=getitem)
>>> mock.__setitem__ = Mock(side_effect=setitem)

A third option is to use MagicMock but passing in dict as the spec (or spec_set) argument so that the MagicMock created only has dictionary magic methods available:

>>> mock = MagicMock(spec_set=dict)
>>> mock.__getitem__.side_effect = getitem
>>> mock.__setitem__.side_effect = setitem

With these side effect functions in place, the mock will behave like a normal dictionary but recording the access. It even raises a KeyError if you try to access a key that doesn't exist.

>>> mock['a']
1
>>> mock['c']
3
>>> mock['d']
Traceback (most recent call last):
    ...
KeyError: 'd'
>>> mock['b'] = 'fish'
>>> mock['d'] = 'eggs'
>>> mock['b']
'fish'
>>> mock['d']
'eggs'

After it has been used you can make assertions about the access using the normal mock methods and attributes:

>>> mock.__getitem__.call_args_list
[call('a'), call('c'), call('d'), call('b'), call('d')]
>>> mock.__setitem__.call_args_list
[call('b', 'fish'), call('d', 'eggs')]
>>> my_dict
{'a': 1, 'b': 'fish', 'c': 3, 'd': 'eggs'}

Mock のサブクラスと属性

There are various reasons why you might want to subclass Mock. One reason might be to add helper methods. Here's a silly example:

>>> class MyMock(MagicMock):
...     def has_been_called(self):
...         return self.called
...
>>> mymock = MyMock(return_value=None)
>>> mymock
<MyMock id='...'>
>>> mymock.has_been_called()
False
>>> mymock()
>>> mymock.has_been_called()
True

The standard behaviour for Mock instances is that attributes and the return value mocks are of the same type as the mock they are accessed on. This ensures that Mock attributes are Mocks and MagicMock attributes are MagicMocks [2]. So if you're subclassing to add helper methods then they'll also be available on the attributes and return value mock of instances of your subclass.

>>> mymock.foo
<MyMock name='mock.foo' id='...'>
>>> mymock.foo.has_been_called()
False
>>> mymock.foo()
<MyMock name='mock.foo()' id='...'>
>>> mymock.foo.has_been_called()
True

Sometimes this is inconvenient. For example, one user is subclassing mock to created a Twisted adaptor. Having this applied to attributes too actually causes errors.

Mock (in all its flavours) uses a method called _get_child_mock to create these "sub-mocks" for attributes and return values. You can prevent your subclass being used for attributes by overriding this method. The signature is that it takes arbitrary keyword arguments (**kwargs) which are then passed onto the mock constructor:

>>> class Subclass(MagicMock):
...     def _get_child_mock(self, /, **kwargs):
...         return MagicMock(**kwargs)
...
>>> mymock = Subclass()
>>> mymock.foo
<MagicMock name='mock.foo' id='...'>
>>> assert isinstance(mymock, Subclass)
>>> assert not isinstance(mymock.foo, Subclass)
>>> assert not isinstance(mymock(), Subclass)

patch.dict で import をモックする

One situation where mocking can be hard is where you have a local import inside a function. These are harder to mock because they aren't using an object from the module namespace that we can patch out.

Generally local imports are to be avoided. They are sometimes done to prevent circular dependencies, for which there is usually a much better way to solve the problem (refactor the code) or to prevent "up front costs" by delaying the import. This can also be solved in better ways than an unconditional local import (store the module as a class or module attribute and only do the import on first use).

That aside there is a way to use mock to affect the results of an import. Importing fetches an object from the sys.modules dictionary. Note that it fetches an object, which need not be a module. Importing a module for the first time results in a module object being put in sys.modules, so usually when you import something you get a module back. This need not be the case however.

This means you can use patch.dict() to temporarily put a mock in place in sys.modules. Any imports whilst this patch is active will fetch the mock. When the patch is complete (the decorated function exits, the with statement body is complete or patcher.stop() is called) then whatever was there previously will be restored safely.

Here's an example that mocks out the 'fooble' module.

>>> import sys
>>> mock = Mock()
>>> with patch.dict('sys.modules', {'fooble': mock}):
...    import fooble
...    fooble.blob()
...
<Mock name='mock.blob()' id='...'>
>>> assert 'fooble' not in sys.modules
>>> mock.blob.assert_called_once_with()

As you can see the import fooble succeeds, but on exit there is no 'fooble' left in sys.modules.

This also works for the from module import name form:

>>> mock = Mock()
>>> with patch.dict('sys.modules', {'fooble': mock}):
...    from fooble import blob
...    blob.blip()
...
<Mock name='mock.blob.blip()' id='...'>
>>> mock.blob.blip.assert_called_once_with()

With slightly more work you can also mock package imports:

>>> mock = Mock()
>>> modules = {'package': mock, 'package.module': mock.module}
>>> with patch.dict('sys.modules', modules):
...    from package.module import fooble
...    fooble()
...
<Mock name='mock.module.fooble()' id='...'>
>>> mock.module.fooble.assert_called_once_with()

Tracking order of calls and less verbose call assertions

The Mock class allows you to track the order of method calls on your mock objects through the method_calls attribute. This doesn't allow you to track the order of calls between separate mock objects, however we can use mock_calls to achieve the same effect.

Because mocks track calls to child mocks in mock_calls, and accessing an arbitrary attribute of a mock creates a child mock, we can create our separate mocks from a parent one. Calls to those child mock will then all be recorded, in order, in the mock_calls of the parent:

>>> manager = Mock()
>>> mock_foo = manager.foo
>>> mock_bar = manager.bar
>>> mock_foo.something()
<Mock name='mock.foo.something()' id='...'>
>>> mock_bar.other.thing()
<Mock name='mock.bar.other.thing()' id='...'>
>>> manager.mock_calls
[call.foo.something(), call.bar.other.thing()]

We can then assert about the calls, including the order, by comparing with the mock_calls attribute on the manager mock:

>>> expected_calls = [call.foo.something(), call.bar.other.thing()]
>>> manager.mock_calls == expected_calls
True

If patch is creating, and putting in place, your mocks then you can attach them to a manager mock using the attach_mock() method. After attaching calls will be recorded in mock_calls of the manager.

>>> manager = MagicMock()
>>> with patch('mymodule.Class1') as MockClass1:
...     with patch('mymodule.Class2') as MockClass2:
...         manager.attach_mock(MockClass1, 'MockClass1')
...         manager.attach_mock(MockClass2, 'MockClass2')
...         MockClass1().foo()
...         MockClass2().bar()
<MagicMock name='mock.MockClass1().foo()' id='...'>
<MagicMock name='mock.MockClass2().bar()' id='...'>
>>> manager.mock_calls
[call.MockClass1(),
call.MockClass1().foo(),
call.MockClass2(),
call.MockClass2().bar()]

If many calls have been made, but you're only interested in a particular sequence of them then an alternative is to use the assert_has_calls() method. This takes a list of calls (constructed with the call object). If that sequence of calls are in mock_calls then the assert succeeds.

>>> m = MagicMock()
>>> m().foo().bar().baz()
<MagicMock name='mock().foo().bar().baz()' id='...'>
>>> m.one().two().three()
<MagicMock name='mock.one().two().three()' id='...'>
>>> calls = call.one().two().three().call_list()
>>> m.assert_has_calls(calls)

Even though the chained call m.one().two().three() aren't the only calls that have been made to the mock, the assert still succeeds.

Sometimes a mock may have several calls made to it, and you are only interested in asserting about some of those calls. You may not even care about the order. In this case you can pass any_order=True to assert_has_calls:

>>> m = MagicMock()
>>> m(1), m.two(2, 3), m.seven(7), m.fifty('50')
(...)
>>> calls = [call.fifty('50'), call(1), call.seven(7)]
>>> m.assert_has_calls(calls, any_order=True)

More complex argument matching

Using the same basic concept as ANY we can implement matchers to do more complex assertions on objects used as arguments to mocks.

Suppose we expect some object to be passed to a mock that by default compares equal based on object identity (which is the Python default for user defined classes). To use assert_called_with() we would need to pass in the exact same object. If we are only interested in some of the attributes of this object then we can create a matcher that will check these attributes for us.

You can see in this example how a 'standard' call to assert_called_with isn't sufficient:

>>> class Foo:
...     def __init__(self, a, b):
...         self.a, self.b = a, b
...
>>> mock = Mock(return_value=None)
>>> mock(Foo(1, 2))
>>> mock.assert_called_with(Foo(1, 2))
Traceback (most recent call last):
    ...
AssertionError: expected call not found.
Expected: mock(<__main__.Foo object at 0x...>)
Actual: mock(<__main__.Foo object at 0x...>)

A comparison function for our Foo class might look something like this:

>>> def compare(self, other):
...     if not type(self) == type(other):
...         return False
...     if self.a != other.a:
...         return False
...     if self.b != other.b:
...         return False
...     return True
...

And a matcher object that can use comparison functions like this for its equality operation would look something like this:

>>> class Matcher:
...     def __init__(self, compare, some_obj):
...         self.compare = compare
...         self.some_obj = some_obj
...     def __eq__(self, other):
...         return self.compare(self.some_obj, other)
...

全てをつなぎ合わせて:

>>> match_foo = Matcher(compare, Foo(1, 2))
>>> mock.assert_called_with(match_foo)

The Matcher is instantiated with our compare function and the Foo object we want to compare against. In assert_called_with the Matcher equality method will be called, which compares the object the mock was called with against the one we created our matcher with. If they match then assert_called_with passes, and if they don't an AssertionError is raised:

>>> match_wrong = Matcher(compare, Foo(3, 4))
>>> mock.assert_called_with(match_wrong)
Traceback (most recent call last):
    ...
AssertionError: Expected: ((<Matcher object at 0x...>,), {})
Called with: ((<Foo object at 0x...>,), {})

With a bit of tweaking you could have the comparison function raise the AssertionError directly and provide a more useful failure message.

As of version 1.5, the Python testing library PyHamcrest provides similar functionality, that may be useful here, in the form of its equality matcher (hamcrest.library.integration.match_equality).