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@javasgl javasgl format 1e79ccb Aug 31, 2017
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11.3 Go怎么写测试用例

开发程序其中很重要的一点是测试,我们如何保证代码的质量,如何保证每个函数是可运行,运行结果是正确的,又如何保证写出来的代码性能是好的,我们知道单元测试的重点在于发现程序设计或实现的逻辑错误,使问题及早暴露,便于问题的定位解决,而性能测试的重点在于发现程序设计上的一些问题,让线上的程序能够在高并发的情况下还能保持稳定。本小节将带着这一连串的问题来讲解Go语言中如何来实现单元测试和性能测试。

Go语言中自带有一个轻量级的测试框架testing和自带的go test命令来实现单元测试和性能测试,testing框架和其他语言中的测试框架类似,你可以基于这个框架写针对相应函数的测试用例,也可以基于该框架写相应的压力测试用例,那么接下来让我们一一来看一下怎么写。

另外建议安装gotests插件自动生成测试代码:

go get -u -v github.com/cweill/gotests/...

如何编写测试用例

由于go test命令只能在一个相应的目录下执行所有文件,所以我们接下来新建一个项目目录gotest,这样我们所有的代码和测试代码都在这个目录下。

接下来我们在该目录下面创建两个文件:gotest.go和gotest_test.go

  1. gotest.go:这个文件里面我们是创建了一个包,里面有一个函数实现了除法运算:
	package gotest
	
	import (
		"errors"
	)
	
	func Division(a, b float64) (float64, error) {
		if b == 0 {
			return 0, errors.New("除数不能为0")
		}
	
		return a / b, nil
	}
  1. gotest_test.go:这是我们的单元测试文件,但是记住下面的这些原则:

    • 文件名必须是_test.go结尾的,这样在执行go test的时候才会执行到相应的代码
    • 你必须import testing这个包
    • 所有的测试用例函数必须是Test开头
    • 测试用例会按照源代码中写的顺序依次执行
    • 测试函数TestXxx()的参数是testing.T,我们可以使用该类型来记录错误或者是测试状态
    • 测试格式:func TestXxx (t *testing.T),Xxx部分可以为任意的字母数字的组合,但是首字母不能是小写字母[a-z],例如Testintdiv是错误的函数名。
    • 函数中通过调用testing.TError, Errorf, FailNow, Fatal, FatalIf方法,说明测试不通过,调用Log方法用来记录测试的信息。

    下面是我们的测试用例的代码:

	package gotest
	
	import (
		"testing"
	)
	
	func Test_Division_1(t *testing.T) {
		if i, e := Division(6, 2); i != 3 || e != nil { //try a unit test on function
			t.Error("除法函数测试没通过") // 如果不是如预期的那么就报错
		} else {
			t.Log("第一个测试通过了") //记录一些你期望记录的信息
		}
	}
	
	func Test_Division_2(t *testing.T) {
		t.Error("就是不通过")
	}
我们在项目目录下面执行`go test`,就会显示如下信息:

	--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
		gotest_test.go:16: 就是不通过
	FAIL
	exit status 1
	FAIL	gotest	0.013s
从这个结果显示测试没有通过,因为在第二个测试函数中我们写死了测试不通过的代码`t.Error`,那么我们的第一个函数执行的情况怎么样呢?默认情况下执行`go test`是不会显示测试通过的信息的,我们需要带上参数`go test -v`,这样就会显示如下信息:

	=== RUN Test_Division_1
	--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
		gotest_test.go:11: 第一个测试通过了
	=== RUN Test_Division_2
	--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
		gotest_test.go:16: 就是不通过
	FAIL
	exit status 1
	FAIL	gotest	0.012s
上面的输出详细的展示了这个测试的过程,我们看到测试函数1`Test_Division_1`测试通过,而测试函数2`Test_Division_2`测试失败了,最后得出结论测试不通过。接下来我们把测试函数2修改成如下代码:
	func Test_Division_2(t *testing.T) {
		if _, e := Division(6, 0); e == nil { //try a unit test on function
			t.Error("Division did not work as expected.") // 如果不是如预期的那么就报错
		} else {
			t.Log("one test passed.", e) //记录一些你期望记录的信息
		}
	}	
然后我们执行`go test -v`,就显示如下信息,测试通过了:

	=== RUN Test_Division_1
	--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
		gotest_test.go:11: 第一个测试通过了
	=== RUN Test_Division_2
	--- PASS: Test_Division_2 (0.00 seconds)
		gotest_test.go:20: one test passed. 除数不能为0
	PASS
	ok  	gotest	0.013s

如何编写压力测试

压力测试用来检测函数(方法)的性能,和编写单元功能测试的方法类似,此处不再赘述,但需要注意以下几点:

  • 压力测试用例必须遵循如下格式,其中XXX可以是任意字母数字的组合,但是首字母不能是小写字母
	func BenchmarkXXX(b *testing.B) { ... }
  • go test不会默认执行压力测试的函数,如果要执行压力测试需要带上参数-test.bench,语法:-test.bench="test_name_regex",例如go test -test.bench=".*"表示测试全部的压力测试函数
  • 在压力测试用例中,请记得在循环体内使用testing.B.N,以使测试可以正常的运行
  • 文件名也必须以_test.go结尾

下面我们新建一个压力测试文件webbench_test.go,代码如下所示:

package gotest

import (
	"testing"
)

func Benchmark_Division(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ { //use b.N for looping 
		Division(4, 5)
	}
}

func Benchmark_TimeConsumingFunction(b *testing.B) {
	b.StopTimer() //调用该函数停止压力测试的时间计数

	//做一些初始化的工作,例如读取文件数据,数据库连接之类的,
	//这样这些时间不影响我们测试函数本身的性能

	b.StartTimer() //重新开始时间
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		Division(4, 5)
	}
}

我们执行命令go test webbench_test.go -test.bench=".*",可以看到如下结果:

Benchmark_Division-4   	                     500000000	      7.76 ns/op	     456 B/op	      14 allocs/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-4            500000000	      7.80 ns/op	     224 B/op	       4 allocs/op
PASS
ok  	gotest	9.364s

上面的结果显示我们没有执行任何TestXXX的单元测试函数,显示的结果只执行了压力测试函数,第一条显示了Benchmark_Division执行了500000000次,每次的执行平均时间是7.76纳秒,第二条显示了Benchmark_TimeConsumingFunction执行了500000000,每次的平均执行时间是7.80纳秒。最后一条显示总共的执行时间。

小结

通过上面对单元测试和压力测试的学习,我们可以看到testing包很轻量,编写单元测试和压力测试用例非常简单,配合内置的go test命令就可以非常方便的进行测试,这样在我们每次修改完代码,执行一下go test就可以简单的完成回归测试了。

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