(Python)テスト容易性を上げる関数の書き方と避けたいNG例

# 面積を計算する純粋関数の例
def area_of_rect(width: float, height: float) -> float:
    """長方形の面積を返します。widthとheightは0以上の数値を想定します。"""
    return width * height

# デモ
print(area_of_rect(3.0, 4.0))  # 12.0が期待値

# 文字列を整形して返す純粋関数
def normalize(text: str) -> str:
    """前後の空白を削除して小文字化します。外部状態は変更しません。"""
    return text.strip().lower()

# デモ
print(normalize("  Hello World  "))

# 価格計算を分割した例
def apply_discount(price: int, rate: float) -> int:
    """割引率rate(例: 0.1は10%)を適用して整数に丸めます。"""
    return int(round(price * (1 - rate)))

def format_price(price: int) -> str:
    """表示用に価格をフォーマットします。"""
    return f"{price:,}円"

# デモ
discounted = apply_discount(1200, 0.15)  # 15%引き
print(format_price(discounted))

def parse_int(text: str) -> int:
    """整数文字列をintに変換します。失敗時はValueErrorを送出します。"""
    text = text.strip()
    if not text or any(ch for ch in text if ch not in "+-0123456789"):
        raise ValueError(f"整数に変換できません: {text!r}")
    return int(text)

# デモ
try:
    print(parse_int(" 42 "))
    print(parse_int("abc"))  # ここで例外
except ValueError as e:
    print(f"エラー: {e}")

from datetime import datetime
from typing import Callable

def greeting(now_provider: Callable[[], datetime] = datetime.now) -> str:
    """現在時刻の提供者(now_provider)を受け取り、時間帯に応じた挨拶を返します。"""
    hour = now_provider().hour
    if hour < 12:
        return "おはよう"
    if hour < 18:
        return "こんにちは"
    return "こんばんは"

# デモ: テストでは固定時刻を返すプロバイダを渡す
morning = lambda: datetime(2024, 1, 1, 9, 0, 0)
night = lambda: datetime(2024, 1, 1, 21, 0, 0)
print(greeting(morning))
print(greeting(night))

# ロジック: JSON文字列 -> dict
import json
from typing import Any, Dict

def parse_user(json_text: str) -> Dict[str, Any]:
    """ユーザ情報のJSON文字列を辞書に変換します。"""
    data = json.loads(json_text)
    # 必須項目の検証もロジック側で行える
    if "name" not in data:
        raise ValueError("nameがありません")
    return data

# I/O: ファイルから読み、ロジックへ渡す
from pathlib import Path

def load_user_from_file(path: Path) -> dict:
    """ファイルから読み取り、ロジック関数に渡します。"""
    text = path.read_text(encoding="utf-8")
    return parse_user(text)

# デモ
demo_path = Path("demo_user.json")
demo_path.write_text('{"name": "Alice", "age": 30}', encoding="utf-8")
print(load_user_from_file(demo_path))

from datetime import datetime

def time_based_message() -> str:
    """現在時刻に応じてメッセージを返す(悪い例: 直接nowを呼ぶ)。"""
    hour = datetime.now().hour  # 直接依存のためテスト不能・不安定
    return "早朝割引" if hour < 6 else "通常料金"

from datetime import datetime

def time_based_message(now: datetime) -> str:
    """現在時刻(now)を引数で受け取るため、テストが決定的になります。"""
    return "早朝割引" if now.hour < 6 else "通常料金"

# デモ
print(time_based_message(datetime(2024, 1, 1, 5, 59, 59)))
print(time_based_message(datetime(2024, 1, 1, 6, 0, 0)))

import json

def load_app_config() -> dict:
    """ファイルパスが関数内で固定されており、テストしにくい例。"""
    # 実行環境に依存し、テストで差し替えできない
    with open("/etc/myapp/config.json", encoding="utf-8") as f:
        return json.load(f)

from pathlib import Path
from typing import Callable
import json

def load_app_config(path: Path, read_text: Callable[[Path], str] | None = None) -> dict:
    """
    パスと読み取り関数を引数で受け取り、デフォルトはPath.read_textを使用します。
    テストではread_textを差し替えてI/Oなしで検証できます。
    """
    if read_text is None:
        read_text = lambda p: p.read_text(encoding="utf-8")
    text = read_text(path)
    return json.loads(text)

# デモ: I/Oをしないテスト用ダミーの読み取り関数
fake_json = '{"debug": true, "retries": 3}'
dummy_reader = lambda _p: fake_json
print(load_app_config(Path("dummy.json"), read_text=dummy_reader))

def build_report(title: str, body: str) -> None:
    """表示までを関数が担当してしまう悪い例。"""
    print(f"# {title}\n{body}")  # 直接printのため、テストで比較しづらい

def build_report(title: str, body: str) -> str:
    """レポート文字列を組み立てて返します。表示は呼び出し側に委ねます。"""
    return f"# {title}\n{body}"

# デモ
report = build_report("売上レポート", "今月は前年比+12%でした。")
print(report)

import random

def draw_lottery() -> str:
    """乱数に直接依存するため、テストが不安定な悪い例。"""
    return "当たり" if random.random() < 0.1 else "はずれ"

from typing import Callable
import random

def draw_lottery(rand: Callable[[], float] = random.random) -> str:
    """
    0.0以上1.0未満を返す関数(rand)を受け取ります。
    デフォルトはrandom.randomですが、テストで差し替え可能です。
    """
    return "当たり" if rand() < 0.1 else "はずれ"

# デモ: テストでは決定的なダミー乱数を渡す
always_zero = lambda: 0.0
always_half = lambda: 0.5
print(draw_lottery(always_zero))  # 0.0 < 0.1 → 当たり
print(draw_lottery(always_half))  # 0.5 < 0.1 → はずれ