Python unittest.mock 可变参数多次调用断言异常求解

编写单元测试过程中，针对同一方法的多次调用做断言时，unittest.mock的assert_has_calls方法会出现不符合预期的行为，该问题可通过最小示例稳定复现。

问题复现 #

class Foo():
    def __init__(self):
        pass

    # 待测试方法
    def bar(self, d):
        # 对字典执行业务逻辑
        print(d)


def baz():
    f = Foo()
    d = {1: 2}

    # 第一次调用bar方法
    f.bar(d)

    # 修改字典内容
    d[3] = 4

    # 字典修改后发起第二次调用
    f.bar(d)


@mock.patch('foo.Foo')
def test_baz(foo_mock):
    baz()

    foo_mock.return_value.bar.assert_has_calls(
        [
            mock.call({1: 2}),
            mock.call({1: 2, 3: 4})
        ]
    )

上述测试用例运行失败，报错信息如下：

E               AssertionError: Calls not found.
E               Expected: [call({1: 2}), call({1: 2, 3: 4})]
E               Actual: [call({1: 2, 3: 4}), call({1: 2, 3: 4})]

从报错可以看到，两次调用的参数记录均为字典修改后的最终状态，第一次调用时的{1:2}状态没有被正确捕获。

根因说明 #

该现象既非框架bug，也非使用方式错误，属于unittest.mock的默认设计行为：mock记录调用参数时，不会对传入的可变对象（字典、列表等）执行拷贝操作，仅保存对象的内存引用。当可变对象在两次调用间隔被修改时，mock存储的引用指向的对象内容会同步更新，最终所有历史调用记录中的参数都会展示为对象的最终状态，和调用发生时的实际入参不一致。

规避方案 #

无需修改业务代码在传参时额外拷贝字典，可按优先级选择以下无侵入方案：

• 方案1：通过side_effect实时校验参数
  不依赖事后的调用历史回溯，在mock方法每次被触发时立刻捕获/校验当时的参数状态，此时可变对象尚未被后续逻辑修改，可拿到真实的调用入参：

  @mock.patch('foo.Foo')
  def test_baz(foo_mock):
      call_params = []
      # 定义side_effect逻辑，每次调用时保存入参的副本
      def save_param(d):
          call_params.append(d.copy())
      foo_mock.return_value.bar.side_effect = save_param
  
      baz()
  
      # 对实时捕获的参数序列做断言
      assert call_params == [{1: 2}, {1: 2, 3: 4}]
  

  若字典体量较大，无需存储全量副本，可直接在side_effect函数内对当前入参做断言，不符合预期直接抛出断言错误即可，无额外内存开销。
• 方案2：封装通用mock工具自动拷贝入参
  针对高频出现的可变入参测试场景，可封装通用的mock初始化工具，替换mock默认的调用记录逻辑，在每次调用被记录时自动对可变类型入参做拷贝，一次封装后所有用例可直接复用，无需重复编写side_effect。
• 不推荐方案：修改业务代码在传参前拷贝字典。该方案会侵入业务逻辑，为测试目的增加不必要的运行时开销，尤其大字典场景下性能损耗明显，无实施必要。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Wolf