为何jest.spyOn引入单个函数时无法失效模块缓存？

问题场景 #

有以下模块代码：

mod1.js #

const f = (_n) => console.info('a:', _n) || _n * 2
module.exports = { f }

初始mod2.js（导致测试失败） #

const { f } = require('./mod1')
const g = (_n) => 3 * f(_n)
module.exports = { g }

测试文件 #

describe('mod2', () => {
    it('should check 1', () => {
        const { g } = require('../src/mod2')
        expect(g(2)).toEqual(12)
    })

    it('should check 2', () => {
        const mod1 = require('../src/mod1')
        jest.spyOn(mod1, 'f').mockImplementation(_n => _n * 4)
        const { g } = require('../src/mod2')
        expect(g(2)).toEqual(24)
    })

    it('should check 3', () => {
        const mod1 = require('../src/mod1')
        jest.spyOn(mod1, 'f').mockImplementation(_n => _n * 5)
        const { g } = require('../src/mod2')
        expect(g(2)).toEqual(30)
    })
})

运行测试时，第2、3个用例失败，g始终调用的是mod1.f的原始实现。

原因分析 #

Node.js（包括Jest）会对已加载的模块进行缓存。当mod2使用const { f } = require('./mod1')时，是直接把mod1.f的函数引用赋值给了本地变量f。后续通过jest.spyOn修改的是mod1导出对象上的f属性指向，而mod2里的本地f变量依然指向原始函数，所以mock不会生效。

解决方法 #

修改mod2.js，保留对mod1模块对象的引用，每次调用g时通过模块对象访问f：

const mod1 = require('./mod1')
const g = (_n) => 3 * mod1.f(_n)
module.exports = { g }

这样修改后，所有测试用例均可正常通过。因为每次调用g时，都会读取mod1对象上的f属性，而Jest的spy已经修改了该属性的指向，所以mock逻辑会生效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者alain