Отладка и тестирование Python приложений

Расширенные примеры проверки Python программ

Пример интеграционного теста с pytest и mock

# test_user.py
import pytest
from unittest.mock import Mock

def get_user(user_id):
    # имитация внешнего API
    response = requests.get(f"https://api.example.com/user/{user_id}")
    return response.json()

def test_get_user_success(monkeypatch):
    mock_response = Mock()
    mock_response.json.return_value = {'id': 1, 'name': 'Alice'}
    monkeypatch.setattr('requests.get', lambda url: mock_response)
    
    result = get_user(1)
    assert result == {'id': 1, 'name': 'Alice'}

Пример использует monkeypatch для замены вызова requests.get. Это позволяет тестировать код без реальных сетевых запросов.

$ pytest test_user.py -v
============================= test session starts ==============================
...
test_user.py::test_get_user_success PASSED

Отладка рекурсии с pdb и точками останова по условию

import pdb

def fibonacci(n):
    if n < 0:
        return None
    if n in (0, 1):
        return n
    pdb.set_trace() if n == 5 else None  # остановка только при n=5
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

print(fibonacci(6))

(Pdb) n
...

Можно устанавливать условные точки останова через pdb.set_trace() или breakpoint() с условием. Это ускоряет отладку больших вызовов.

Логирование в файл с ротацией и разными уровнями

import logging
from logging.handlers import RotatingFileHandler

logger = logging.getLogger(__name__)
logger.setLevel(logging.DEBUG)

handler = RotatingFileHandler('app.log', maxBytes=500, backupCount=3)
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
handler.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(handler)

def process_data(data):
    logger.debug("Начало обработки")
    if not data:
        logger.warning("Пустые данные")
        return
    try:
        result = 1 / data[0]
        logger.info("Результат получен: %s", result)
    except ZeroDivisionError:
        logger.error("Деление на ноль в данных")
    logger.debug("Конец обработки")

process_data([2])
process_data([0])

После выполнения в каталоге появится файл app.log и его ротационные копии. Ротация предотвращает бесконечное увеличение лога.

Проверка соответствия типов с mypy для сложного кода

# complex_types.py
from typing import List, Optional, Dict, Union

def parse_config(config: Dict[str, Union[str, int]]) -> Optional[str]:
    if 'name' in config and isinstance(config['name'], str):
        return config['name']
    return None

def run(items: List[int]) -> List[int]:
    return [x * 2 for x in items]

result = run([1,2,3])
print(result)

$ mypy complex_types.py --strict
Success: no issues found in 1 source file

При нарушении типов mypy укажет строку и суть ошибки. Рекомендуется включать флаг --strict для максимальной проверки.

Комбинированный подход: unittest + logging для отладки

import unittest
import logging

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

def calculate_discount(price, percent):
    logging.debug("Расчёт скидки для цены %s и процента %s", price, percent)
    if price < 0 or percent < 0 or percent > 100:
        logging.error("Некорректные аргументы")
        raise ValueError
    discount = price * percent / 100
    return price - discount

class TestDiscount(unittest.TestCase):
    def test_discount_positive(self):
        self.assertEqual(calculate_discount(100, 10), 90)

    def test_discount_invalid_percent(self):
        with self.assertRaises(ValueError):
            calculate_discount(100, 110)

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

Логирование помогает увидеть внутреннее состояние при выполнении тестов, не останавливая программу. Все сообщения выводятся в консоль вместе с результатами тестов.

Доктесты со сложными структурами данных

def sort_dict_by_value(d):
    """
    Сортирует словарь по значениям и возвращает список кортежей.

    Пример:
    >>> sort_dict_by_value({'a': 3, 'b': 1, 'c': 2})
    [('b', 1), ('c', 2), ('a', 3)]

    >>> sort_dict_by_value({})
    []
    """
    return sorted(d.items(), key=lambda item: item[1])

if __name__ == '__main__':
    import doctest
    doctest.testmod()

Вывод точно соответствует ожидаемому формату. Пробелы и порядок ключей имеют значение.

$ python doctest_example.py -v
...
1 items passed all tests.