异步编程 101：如何测试 async 代码

sPeng 发布于2019-05-23 14:15 / 3114人阅读

摘要：整个事件循环是在一个线程里面的，意味着任务切换更加高效，无需上下文转换。异步代码很高效，但是也有很蛋疼的地方，那就是测试。所以我们得想办法告诉使用一个来运行测试方法。

视频原文：Strategies for testing Async code - PyCon 2019

同时参考了：

Testing Asyncio Python Code with Pytest

前面几篇关于异步编程的文章：

异步编程 101: 是什么、小试Python asyncio

异步编程 101：Python async await发展简史

异步编程 101：写一个事件循环

异步编程 101：asyncio中的 for 循环

异步编程 101：asyncio 进阶上篇

异步编程，本质上是通过合作（cooperation）来达成并发效果，也即：需要 wait 的时候，也就是发生 IO 的时候，把控制权交给主事件循环。 (yield control when "awaiting" asynchronous results.) 这个过程有点像事件循环完成了操作系统的工作，可以将事件循环看作是操作系统，然后把协程看作是线程这么来理解。整个事件循环是在一个线程里面的，意味着任务切换更加高效，无需上下文转换。

异步代码很高效，但是也有很蛋疼的地方，那就是测试。

0x01 : async 测试实例

来通过一个简单的例子看一下吧：一个Cat类，有一个 move 方法，这个方法是异步的。

然后用 unittest 写一个测试类，你能发现下面代码的问题吗？

herd(grafield, "forward") 返回的是一个协程对象（coroutine object），如果你不await他，什么也不会发生。而coroutine object是 truthy 的，所以assertTrue() 是能够通过的。如果你运行一下 test，会看到coroutine herd was nerver awaited的 warning。

下图这样调用await还是不对的，因为await关键字只能出现在async函数里面。

一个解决方案是加入事件循环：

这能work，但是估计你也看出来了，这很麻烦。如果我有多个方法，难道我需要每个 test方法都加一个事件循环吗？更重要的是，我只是想做一下单元测试，事件循环在这个时候实际上是一个底层细节，我不需要关心。

在 Python3.7 中，asyncio新增了一个方法：asyncio.run()，为你隐藏了事件循环的细节，所以能够让代码更加简洁：

0x02 pytest-asyncio

安装：pip install pytest-asyncio，这实际上是pytest的一个插件。

用法很简单，重要的是我们得知道工作原理。之前的代码问题在于，pytest 默认的的 runner 会将所有的函数当作普通函数处理，而对于 async 函数，调用的时候返回的是一个 coroutine object。所以我们得想办法告诉 pytest 使用一个 eventloop 来运行测试方法。

一种方法是，实例化一个eventloop 然后注入到 tests里面，比如：

import asyncio
import pytest

async def say(what, when):
    await asyncio.sleep(when)
    return what

@pytest.fixture
def event_loop():
    loop = asyncio.get_event_loop()
    yield loop
    loop.close()


def test_say(event_loop):
    expected = "This should fail!"
    assert expected == event_loop.run_until_complete(say("Hello!", 0))

这种方法不方便之处在于每次都需要手动注入 eventloop，更优雅的方法是调整 test runner，让它识别 async 函数，当作 asyncio tasks 来执行。

pytest-asyncio完成的功能就是这样的，它的 API 非常简单，你只需要为 async function 添加一个 @pytest.mark.asyncio 修饰器即可：

import pytest
from say import say

@pytest.mark.asyncio
async def test_say():
    assert "Hello!" == await say("Hello!", 0)

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