7A. Benchmark та тестування¶

Тести: sync vs async¶

Запуск тестів¶

# Тільки оригінальні sync тести (129 тестів)
python manage.py test hello_app.tests.test_views -v 2

# Тільки нові async тести
python manage.py test hello_app.tests.test_async_views -v 2

# Всі тести разом (sync + async)
python manage.py test hello_app -v 1

# Конкретний async клас
python manage.py test hello_app.tests.test_async_views.AsyncNoteListViewTest -v 2

# Зупинитись на першому провалі
python manage.py test hello_app --failfast -v 2

Ключові відмінності async тестів¶

Відкрий поруч: - hello_app/tests/test_views.py — sync тести (NoteListViewTest) - hello_app/tests/test_async_views.py — async тести (AsyncNoteListViewTest)

# test_views.py — sync тест
class NoteListViewTest(TestCase):

    def setUp(self):
        # Sync ORM — завжди ОК у setUp
        self.alice = User.objects.create_user('alice', password='pass123')

    def test_redirects_to_login(self):
        # Sync HTTP request
        response = self.client.get(reverse('hello_app:note_list'))
        self.assertEqual(response.status_code, 302)

    def test_auth_user_gets_200(self):
        self.client.force_login(self.alice)   # sync login
        response = self.client.get(reverse('hello_app:note_list'))
        self.assertEqual(response.status_code, 200)

# test_async_views.py — async тест
class AsyncNoteListViewTest(TestCase):  # TestCase (не AsyncTestCase)

    def setUp(self):
        # setUp — sync, ORM без await — ОК
        self.alice = User.objects.create_user('alice_async', password='pass123')

    async def test_redirects_to_login(self):
        client = AsyncClient()                  # AsyncClient замість self.client
        response = await client.get(            # await client.get()
            reverse('hello_app:async_note_list')
        )
        self.assertEqual(response.status_code, 302)

    async def test_auth_user_gets_200(self):
        client = AsyncClient()
        await client.force_login(self.alice)    # await force_login
        response = await client.get(
            reverse('hello_app:async_note_list')
        )
        self.assertEqual(response.status_code, 200)

Таблиця порівняння sync vs async тестів¶

Концепція	Sync тест	Async тест
Базовий клас	`TestCase`	`TestCase` (те саме!)
setUp	`def setUp(self)`	`def setUp(self)` (sync!)
test_ методи	`def test_*(self)`	`async def test_*(self)`
HTTP клієнт	`self.client`	`AsyncClient()`
GET запит	`self.client.get(url)`	`await client.get(url)`
Login	`self.client.force_login(user)`	`await client.force_login(user)`
ORM у тесті	`Note.objects.create(...)`	`await sync_to_async(Note.objects.create)(...)`

Чому TestCase, а не AsyncTestCase? AsyncTestCase — підклас SimpleTestCase і не підтримує транзакції. TestCase обгортає кожен тест у транзакцію (rollback після тесту). Django 4.1+ підтримує async def test_* у звичайному TestCase. Тому ми використовуємо TestCase з async def test_* методами.

Postman / браузер: як тестувати¶

Тестування в браузері¶

Крок 1: Запусти обидва сервери одночасно

# Terminal 1 (sync)
python manage.py runserver

# Terminal 2 (async)
uvicorn notes_project.asgi:application --reload --port 8001

Крок 2: Зареєструйся або логінься на http://127.0.0.1:8000/

Крок 3: Відкрий обидва URL-и в різних вкладках

Вкладка 1: http://127.0.0.1:8000/notes/           ← sync
Вкладка 2: http://127.0.0.1:8001/async/notes/     ← async

Крок 4: Створи нотатку через sync (/notes/new/) і перевір що вона видна в async (/async/notes/).

Обидва сервери підключаються до одного db.sqlite3 — дані спільні.

Тестування в Postman¶

Що таке CSRF token? CSRF (Cross-Site Request Forgery) — захист від підробки запитів між сайтами. Django перевіряє спеціальний токен у кожному POST-запиті. Браузер отримує токен автоматично через cookie. Postman — треба вручну.

Крок 1: Отримай CSRF token через GET-запит в Postman

Django встановлює csrftoken cookie при першому GET-запиті до будь-якої сторінки.

GET http://127.0.0.1:8000/

У відповіді Postman покаже вкладку Cookies: - Знайди cookie з назвою csrftoken - Скопіюй її значення (довгий рядок із букв та цифр)

Або через браузер (якщо вже відкрито): - F12 → Application → Cookies → http://127.0.0.1:8000 - Скопіюй значення csrftoken

Django автоматично включає cookie manager в Postman (Settings → Cookies). Після першого GET запиту, cookie csrftoken з'явиться у Cookie Jar Postman.

Крок 2: Логін через Postman

POST http://127.0.0.1:8000/accounts/login/
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Body (x-www-form-urlencoded):
  username      alice
  password      pass123
  csrfmiddlewaretoken   <значення csrftoken з кроку 1>

Після успішного логіну: - Postman збереже cookie sessionid автоматично (через Cookie Jar) - Статус відповіді: 302 Redirect (до головної сторінки)

Крок 3: GET список async нотаток

GET http://127.0.0.1:8001/async/notes/

Postman автоматично надішле cookies sessionid і csrftoken (з Cookie Jar). Ти побачиш HTML-сторінку зі списком нотаток.

Крок 4: POST створення нотатки через async view

POST http://127.0.0.1:8001/async/notes/create/
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Headers:
  X-CSRFToken    <значення csrftoken>
Body (x-www-form-urlencoded):
  title         Тестова нотатка через Postman
  content       Зміст нотатки
  priority      1

Benchmark: що можна і чого не можна міряти¶

Чого НЕ можна очікувати¶

# ❌ Один запит — нічого не доводить
curl http://127.0.0.1:8000/notes/        # Sync: 45ms
curl http://127.0.0.1:8001/async/notes/  # Async: 48ms
# "Async повільніший!" — ХИБНИЙ висновок

Async має overhead від event loop. Для одного запиту — sync може бути швидшим.

Що дійсно показує різницю¶

Різниця видна при конкурентному навантаженні (50+ одночасних запитів):

# 1000 запитів, 50 одночасних (потребує apache-httpd або apache2-utils)
ab -n 1000 -c 50 http://127.0.0.1:8000/notes/         # sync
ab -n 1000 -c 50 http://127.0.0.1:8001/async/notes/   # async

Увага: SQLite не є ідеальною БД для async performance benchmark. SQLite має глобальне блокування запису. Для реального async benchmark використовуй PostgreSQL з пулом з'єднань.

Locust для навчального benchmark¶

pip install locust

Створи locustfile.py поруч з manage.py:

from locust import HttpUser, task, between

class SyncUser(HttpUser):
    host = "http://127.0.0.1:8000"
    wait_time = between(0.1, 0.5)

    @task
    def view_notes(self):
        self.client.get("/notes/")


class AsyncUser(HttpUser):
    host = "http://127.0.0.1:8001"
    wait_time = between(0.1, 0.5)

    @task
    def view_async_notes(self):
        self.client.get("/async/notes/")

locust -f locustfile.py
# Відкрий http://localhost:8089 і запусти тест

Docker Compose: ізольований запуск¶

Навіщо Docker для цього проєкту¶

Без Docker, Python додає всі пакети з .venv до sys.path. Якщо в одному workspace є кілька Django-проєктів з однаковими іменами пакетів (notes_project, notes_app) — Python може завантажити не той проєкт. Docker вирішує це раз і назавжди: контейнер має лише /app у sys.path, жодних сторонніх пакетів.

Без Docker:                         З Docker:
sys.path = [                        sys.path = [
  lesson_Django_authentication/..., ← /app ← тільки notes_chat_app
  lesson_Django_Async/...,          ]
  ...                               WORKDIR /app → ENV PYTHONPATH=/app
]

Структура Docker Compose¶

# docker-compose.yml
services:
  web:       ← Django + Uvicorn (порт 8001)
  selenium:  ← Selenium Grid + Chrome (порт 4444, для E2E тестів)

Сервіс	Image	Роль
`web`	Dockerfile (python:3.12-slim)	Django ASGI сервер
`selenium`	`selenium/standalone-chrome`	Headless Chrome для E2E тестів

Запуск¶

# Перейти до папки проєкту (PowerShell / CMD)
cd C:\Users\victo\PycharmProjects\PY-Course-Victor-Nikoriak-23_02\module_5\lesson_Django_Async\notes_chat_app

# Білд + старт (перший раз ~3-5 хв)
docker compose up --build

# Або у фоні
docker compose up --build -d

При першому старті entrypoint.sh автоматично виконує: 1. python manage.py migrate — застосовує всі міграції 2. python manage.py collectstatic --noinput — збирає статичні файли 3. Запускає uvicorn на порту 8001

Корисні команди¶

# Переглянути логи
docker compose logs -f web

# Відкрити shell всередині контейнера
docker compose exec web bash

# Запустити будь-яку Django команду
docker compose exec web python manage.py shell
docker compose exec web python manage.py createsuperuser
docker compose exec web python manage.py migrate

# Зупинити
docker compose down

# Зупинити і видалити томи (скинути БД)
docker compose down -v

Тести в Docker¶

# Всі тести (146 unit/integration + 13 Selenium E2E через Remote Chrome)
docker compose exec web python manage.py test --verbosity=2

# Тільки unit тести (без Selenium)
docker compose exec web python manage.py test notes_app.tests.test_views notes_app.tests.test_async_views notes_app.tests.test_consumers -v 2

# Тільки Selenium (вимагає selenium сервіс запущеним)
docker compose exec web python manage.py test notes_app.tests.test_selenium -v 2

# Тільки WebSocket consumer тести
docker compose exec web python manage.py test notes_app.tests.test_consumers -v 2

Як Selenium E2E тести працюють у Docker:

web container              selenium container
───────────────            ──────────────────
LiveServerTestCase         selenium/standalone-chrome
  binds 0.0.0.0:PORT  ←── Chrome відкриває http://web:PORT/...
  (усі інтерфейси)         (Docker internal network)

env: WEB_HOST=web          ← _DockerLiveServerMixin підставляє в live_server_url
env: SELENIUM_REMOTE_URL=http://selenium:4444/wd/hub  ← Remote WebDriver

_DockerLiveServerMixin у test_selenium.py автоматично: - Bind-ить test server на 0.0.0.0 (доступний з selenium container) - Замінює 0.0.0.0 на web у live_server_url якщо WEB_HOST встановлено

Нові файли Docker¶

Файл	Роль
`Dockerfile`	Образ: python:3.12-slim + встановлення пакетів
`docker-compose.yml`	Сервіси: web + selenium
`entrypoint.sh`	migrate → collectstatic → uvicorn при старті
`.dockerignore`	Виключає .venv, pycache, staticfiles, db.sqlite3

# Dockerfile — ключові рядки
FROM python:3.12-slim
WORKDIR /app
ENV PYTHONPATH=/app DJANGO_SETTINGS_MODULE=notes_project.settings
RUN pip install -r requirements.txt
CMD ["./entrypoint.sh"]

# entrypoint.sh — запускається при кожному docker compose up
python manage.py migrate --noinput
python manage.py collectstatic --noinput
exec python -m uvicorn notes_project.asgi:application --host 0.0.0.0 --port 8001 --reload

Доступні URL після docker compose up¶

URL	Що це
http://localhost:8001/	Django (dashboard)
http://localhost:8001/groups/	Список груп
http://localhost:8001/groups/`<pk>`/chat/	Груповий чат
http://localhost:8001/async/notes/	Async views
http://localhost:4444	Selenium Grid UI (для дебагу)

Підсумок 7A: що зробили¶

Крок	Файл	Результат
1	`requirements.txt`	Додали uvicorn, httpx
2	`settings.py`	Коментарі про ASGI, CONN_MAX_AGE=0
3	`asgi.py`	Навчальні коментарі про uvicorn команду
4	`async_selectors.py`	Lazy QuerySets + aget()
5	`async_services.py`	sync_to_async + adelete + aupdate + F()
6	`async_views.py`	5 async def views з детальними коментарями
7	`urls.py`	`/async/notes/` URL prefix
8	`tests/test_async_views.py`	AsyncClient тести, sync vs async порівняння

Офіційна документація¶

Тема	Посилання
Django async views	https://docs.djangoproject.com/en/5.2/topics/async/
Django async ORM	https://docs.djangoproject.com/en/5.2/ref/models/querysets/#async-queries
sync_to_async	https://docs.djangoproject.com/en/5.2/topics/async/#asgiref-sync
Django async testing	https://docs.djangoproject.com/en/5.2/topics/testing/tools/#asynchronous-tests
Uvicorn	https://uvicorn.dev/
httpx	https://www.python-httpx.org/
asgiref	https://github.com/django/asgiref
asyncio (Python docs)	https://docs.python.org/3/library/asyncio.html

Async Django — це інструмент, а не стиль написання коду.

Sync Django підходить для більшості проєктів: CRUD, admin, блог, API. Async Django виправданий коли є реальний I/O bottleneck: паралельні зовнішні API-запити, WebSockets, streaming, high concurrency.

Цей навчальний проєкт показує: один і той самий результат, дві різних архітектури. Вибирай відповідно до задачі.

Практичне завдання: порівняй результати в браузері¶

Запусти обидва сервери
Створи нотатку через /notes/new/
Перевір що вона видна через /async/notes/
Видали нотатку через /async/notes/<pk>/delete/
Перевір що вона зникла через /notes/

Практичне завдання: написати async тест¶

У test_async_views.py додай тест, що перевіряє: - POST на /async/notes/create/ без title → 200 (форма з помилками) - POST на /async/notes/create/ з title → 302 (redirect)

Далі¶

Наступна глава: 7B. WebSocket протокол — чому HTTP не підходить для чату, WebSocket handshake, asyncio event loop.