python3的单元测试模块mock与性能测试模块cProfile

我们知道写完了代码需要自己跑一跑进行测试，一个写好的程序如果连测试都没有就上到生产环境是不敢想象的，这么做的人不是太自信就是太无知。

传统测试无非就是自己运行一下程序查看结果，或者前后端服务进行联调，这里要说的是走正规流程的单元测试，那到底什么是单元测试呢？顾名思义，只测试当前单元的程序或者代码，也可以理解当前模块的代码块，单元测试假设所有的内部或外部的依赖应该是稳定的, 已经在别处进行测试过的.使用mock 就可以对外部依赖组件实现进行模拟并且替换掉, 从而使得单元测试将焦点只放在当前的单元功能。

简单地说，mock就是帮我们解决测试依赖的一个模块，在Python3中，mock已经被集成到了unittest单元测试框架中，所以不需要单独安装，可以直接使用。

什么情况下使用mock
在项目的单元测试过程中，会遇到：
1、接口的依赖
2、外部接口调用
3、测试环境非常复杂

代码示例：

def add_and_multiply(x, y):
    addition = x + y
    multiple = multiply(x, y)
    return (addition, multiple)

def multiply(x, y):
    return x * y

class MyTestCase(unittest.TestCase):

    def test_add_and_multiply(self):
        x = 3
        y = 5
        addition, multiple = add_and_multiply(x, y)
        self.assertEqual(8, addition)
        self.assertEqual(15, multiple)

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

如上，我们要测试A模块，然后A模块依赖于B模块的调用。但是，由于B模块的改变，导致了A模块返回结果的改变，从而使A模块的测试用例失败。其实，对于A模块，以及A模块的用例来说，并没有变化，不应该失败才对。

这个时候就是mock发挥作用的时候了。通过mock模拟掉影响A模块的部分（B模块）。至于mock掉的部分（B模块）应该由其它用例来测试。

总有人吐槽 Python 的性能低下，但是 Python 本质其实也不是用来做计算任务的，Python 是一门胶水语言，是用来写业务逻辑的，而不是用来写CPU密集的算法的。事实上复杂的解析一般都会用 C++ 这种硬核语言来写了，比如 numpy TensorFlow lxml。大多数程序员一天 90% 的工作除了和PM撕逼以外，也就是在写 CRUD，也就是调用这些包。所以瓶颈一般在 IO 上而不在 CPU 上，而解决 IO 的瓶颈手段就多了，Python 中至少有 多进程、多线程、AsyncIO、Gevent 等多种方法。不过方法多其实也是一个弊端，这几种方法可以说是基本互不兼容，对各种第三方库的支持也参差不齐。

而测试python程序的cpu瓶颈，就需要cProfile模块了，cProfile是一种确定性分析器，只测量CPU时间，并不关心内存消耗和其他与内存相关联的信息。

cprofile在python3.7.2里是内置模块，不需要单独安装。

cProfile 有多种调用方法，可以直接从命令行调用：

python -m cProfile -s tottime 你的脚本.py

其中的 -s 的意思是 sort。常用的 sort 类型有两个：

tottime，指的是函数本身的运行时间，扣除了子函数的运行时间
cumtime，指的是函数的累计运行时间，包含了子函数的运行时间

要获得对程序性能的全面理解，经常需要两个指标都看一下。

至此，使用cprofile就可以很简单的看出你写的程序是否性能堪忧了，不过性能这个问题其实是典型的木桶理论的场景，系统的整体性能是由最差的一块决定的。所以也是一个不断迭代的过程。