Побочные эффекты — Python: Продвинутое тестирование

Проще всего тестировать код, состоящий из чистых функций. Данные на вход, результат на выходе. Никаких неожиданностей, никакого состояния, никакого взаимодействия с внешним миром:

html = """
<div class="content">
   <a href="/home">Главная</a>
   <div class="nav">
       <a href="/about">О нас</a>
       <a href="/contacts">Контакты</a>
   </div>
   <div class="footer">
       <a href="/terms">Условия</a>
       <a href="https://external.com">Внешняя ссылка</a>
   </div>
</div>
"""

# На вход HTML, на выходе – список ссылок
links = extract_links(html)
assert links == ["/home", "/about", "/contacts", "/terms", "https://external.com"]

Далеко не весь код можно назвать чистым. Без побочных эффектов не обходится ни одна реальная программа. В этом уроке мы познакомимся с побочными эффектами ближе и на практике увидим, как они проявляются.

Как появляются побочные эффекты

В реальной программе редко встречается чистый код без побочных эффектов. Результаты вычислений нужно куда-то записать, отправить, сохранить. Побочные эффекты резко усложняют тестирование. Они требуют более глубоких навыков написания тестов и лучшего понимания того, как организовывать такой код.

Вот лишь некоторые примеры использования побочных эффектов:

• Случайные числа
• HTTP-запросы
• Отправка писем
• Взаимодействие с базой данных
• Взаимодействие с глобальными переменными
• Чтение и запись файлов
• Оперирование текущим временем

В чем заключается сложность? Представьте функцию, которая выполняет отправку письма пользователю:

if send_greeting_email(user):
    # Вывести на сайте сообщение, что письмо было отправлено

Вот гипотетический тест этой функции:

assert send_greeting_email(user) is True

С этим тестом определенно не все в порядке. Единственное, что мы здесь проверяем – возвращает ли функция значение True. При этом мы не знаем, отправляет ли эта функция письмо, и если отправляет, то какое? Все ли нормально с этим письмом?

Но реальность еще сложнее. Отправлять настоящие письма ради теста ни в коем случае нельзя. Во-первых, это не этично по отношению к людям. Во-вторых, даже если отправлять письма на фейковые аккаунты, мы все равно взаимодействуем с внешней системой.

Внешние системы — это долго, такие тесты будут выполняться значительно дольше по времени, чем тесты чистых функций. Кроме того, любое взаимодействие с внешней средой не детерминировано:

• Сеть может быть ненадежна
• Тесты могут падать с ошибками без видимой причины
• Почтовая служба может заблокировать IP-адрес за слишком частую отправку писем

Все это небезопасно, а ведь это всего лишь отправка писем. С другими побочными эффектами будут еще и другие сложности. Для их решения потребуются другие подходы к организации кода и тестов. Далее в курсе мы разберем наиболее распространенные примеры побочных эффектов и узнаем, как правильно с ними работать.