golang测试

2024-02-19 22:55:16

简述

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。

go test [-c] [-i] [build flags] [packages] [flags for test binary]

参数解读

-c : 编译go test成为可执行的二进制文件，但是不运行测试。

-i : 安装测试包依赖的package，但是不运行测试。

关于build flags，调用go help build，这些是编译运行过程中需要使用到的参数，一般设置为空

关于packages，调用go help packages，这些是关于包的管理，一般设置为空

关于flags for test binary，调用go help testflag，这些是go test过程中经常使用到的参数

-test.v : 是否输出全部的单元测试用例（不管成功或者失败），默认没有加上，所以只输出失败的单元测试用例。

-test.run pattern: 只跑哪些单元测试用例

-test.bench patten: 只跑哪些性能测试用例

-test.benchmem : 是否在性能测试的时候输出内存情况

-test.benchtime t : 性能测试运行的时间，默认是1s

-test.cpuprofile cpu.out : 是否输出cpu性能分析文件

-test.memprofile mem.out : 是否输出内存性能分析文件

-test.blockprofile block.out : 是否输出内部goroutine阻塞的性能分析文件

-test.memprofilerate n : 内存性能分析的时候有一个分配了多少的时候才打点记录的问题。这个参数就是设置打点的内存分配间隔，也就是profile中一个sample代表的内存大小。默认是设置为512 * 1024的。如果你将它设置为1，则每分配一个内存块就会在profile中有个打点，那么生成的profile的sample就会非常多。如果你设置为0，那就是不做打点了。

你可以通过设置memprofilerate=1和GOGC=off来关闭内存回收，并且对每个内存块的分配进行观察。

-test.blockprofilerate n: 基本同上，控制的是goroutine阻塞时候打点的纳秒数。默认不设置就相当于-test.blockprofilerate=1，每一纳秒都打点记录一下

-test.parallel n : 性能测试的程序并行cpu数，默认等于GOMAXPROCS。

-test.timeout t : 如果测试用例运行时间超过t，则抛出panic

-test.cpu 1,2,4 : 程序运行在哪些CPU上面，使用二进制的1所在位代表，和nginx的nginx_worker_cpu_affinity是一个道理

-test.short : 将那些运行时间较长的测试用例运行时间缩短

-test.count：设置执行测试函数的次数，默认为1

注：上述选项中“test.”可以省略。

单元测试

go测试文件命令为_test.go，测试函数定义：func TestXXX(t *testing.T)。test框架运行每个测试函数。假如测试失败，通过t.Error或t.Fail返回错误。

go test命令只能在一个目录下执行所有文件，所以代码和测试代码应在同一目录下。

测试命令

go test //运行当前目录下所有测试文件

go test -v //显示详细测试信息

go test -v -cover //显示测试覆盖情况，即测试函数占全部函数的百分比，可不测试所有函数

测试文件规则

文件名必须是_test.go结尾的
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.T的Error, 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。

// reverse.go
package stringutil

func Reverse(s string) string {
        r := []rune(s)
        for i,j := 0, len(r)-1; i< len(r)/2; i,j= i+1, j-1 {
                r[i], r[j] = r[j], r[i]
        }
        return string(r)
}

func PrefixString(s, pre string) string {
        return pre+s
}

// reverse_test.go
package stringutil
import (
        "testing"
        "strconv"
)

func TestReverse(t *testing.T) {
        cases := []struct {
                in, want string
        }{
                {"Hello, world", "dlrow ,olleH"},
                {"Hello, 世界", "界世 ,olleH"},
                {"", ""},
        }
        for _, c := range cases {
                got := Reverse(c.in)
                if got != c.want {
                        t.Errorf("Reverse(%q) == %q, wang %q", c.in, got, c.want)
                }
        }
}

func TestReverse2(t *testing.T){
        s1 := "5556"
        s2 := "6555"

        sr := Reverse(s1)
        if sr != s2 {
                t.Error("测试不通过")
        } else {
                t.Log("测试通过")
        }
}

func BenchmarkReverse1(b *testing.B){
        for i := 0; i < b.N; i++{
                Reverse(PrefixString(strconv.Itoa(100+i), "012"))
        }
}

func BenchmarkTimeConsume(b *testing.B){
        b.StopTimer()
        b.Log("Starting test Benchmark...\n")
        b.StartTimer()
        for i := 0; i < b.N; i++{
                Reverse(PrefixString(strconv.Itoa(100+i), "012"))
        }
}

运行结果：

$ go test -v -cover
=== RUN   TestReverse
--- PASS: TestReverse (0.00s)
=== RUN   TestReverse2
--- PASS: TestReverse2 (0.00s)
    reverse_test.go:31: 测试通过
PASS
coverage: 80.0% of statements
ok      github.com/yuxi-o/golang/stringutil     0.003s

压力测试

压力测试用来检测函数(方法）的性能。

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，可与单元测试在同一个文件

$ go test -bench=. -count=2
goos: linux
goarch: amd64
pkg: github.com/yuxi-o/golang/stringutil
BenchmarkReverse1-2              5000000               266 ns/op
BenchmarkReverse1-2             10000000               262 ns/op
BenchmarkTimeConsume-2           5000000               242 ns/op
--- BENCH: BenchmarkTimeConsume-2
    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

        ... [output truncated]
BenchmarkTimeConsume-2          10000000               258 ns/op
--- BENCH: BenchmarkTimeConsume-2
    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

    reverse_test.go:43: Starting test Benchmark...

        ... [output truncated]
PASS
ok      github.com/yuxi-o/golang/stringutil     8.805s

高级测试技术

一个例子程序

outyet是一个web服务，用于宣告某个特定Go版本是否已经打标签发布了。其获取方法：

go get github.com/golang/example/outyet

注：go get执行后，cd $GOPATH/src/github.com/golang/example/outyet下，执行go run main.go。然后用浏览器打开http://localhost:8080即可访问该Web服务了。

测试Http客户端和服务端

net/http/httptest包提供了许多帮助函数，用于测试那些发送或处理Http请求的代码。

httptest.Server

httptest.Server在本地回环网口的一个系统选择的端口上listen。它常用于端到端的HTTP测试。

type Server struct {
    URL      string // base URL of form http://ipaddr:port with no trailing slash
    Listener net.Listener
    // TLS is the optional TLS configuration, populated with a new config
    // after TLS is started. If set on an unstarted server before StartTLS
    // is called, existing fields are copied into the new config.
    TLS *tls.Config
    // Config may be changed after calling NewUnstartedServer and
    // before Start or StartTLS.
    Config *http.Server
}
func NewServer(handler http.Handler) *Server
func (*Server) Close() error

httptest.Server实战

下面代码创建了一个临时Http Server，返回简单的Hello应答：

 ts := httptest.NewServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        fmt.Fprintln(w, "Hello, client")
    }))
    defer ts.Close()
    res, err := http.Get(ts.URL)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    greeting, err := ioutil.ReadAll(res.Body)
    res.Body.Close()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("%s", greeting)

httptest.ResponseRecorder

httptest.ResponseRecorder是http.ResponseWriter的一个实现，用来记录变化，用在测试的后续检视中。

type ResponseRecorder struct {
    Code      int           // the HTTP response code from WriteHeader
    HeaderMap http.Header   // the HTTP response headers
    Body      *bytes.Buffer // if non-nil, the bytes.Buffer to append written data to
    Flushed   bool
}

httptest.ResponseRecorder实战

向一个HTTP handler中传入一个ResponseRecorder，通过它我们可以来检视生成的应答。

    handler := func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        http.Error(w, "something failed", http.StatusInternalServerError)
    }
    req, err := http.NewRequest("GET", "http://example.com/foo", nil)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    w := httptest.NewRecorder()
    handler(w, req)
    fmt.Printf("%d – %s", w.Code, w.Body.String())

竞争检测(race detection)

当两个goroutine并发访问同一个变量，且至少一个goroutine对变量进行写操作时，就会发生数据竞争（data race）。

为了协助诊断这种bug，Go提供了一个内置的数据竞争检测工具。

通过传入-race选项，go tool就可以启动竞争检测。

$ go test -race mypkg // to test the package

$ go run -race mysrc.go // to run the source file

$ go build -race mycmd // to build the command

$ go install -race mypkg // to install the package

注：一个数据竞争检测的例子

例子代码：

//testrace.go
package main
import "fmt"
import "time"
func main() {
        var i int = 0
        go func() {
                for {
                        i++
                        fmt.Println("subroutine: i = ", i)
                        time.Sleep(1 * time.Second)
                }
        }()
        for {
                i++
                fmt.Println("mainroutine: i = ", i)
                time.Sleep(1 * time.Second)
        }
}
$go run -race testrace.go
mainroutine: i =  1
==================
WARNING: DATA RACE
Read by goroutine 5:
  main.func·001()
      /Users/tony/Test/Go/testrace.go:10 +0×49
Previous write by main goroutine:
  main.main()
      /Users/tony/Test/Go/testrace.go:17 +0xd5
Goroutine 5 (running) created at:
  main.main()
      /Users/tony/Test/Go/testrace.go:14 +0xaf
==================
subroutine: i =  2
mainroutine: i =  3
subroutine: i =  4
mainroutine: i =  5
subroutine: i =  6
mainroutine: i =  7
subroutine: i =  8

测试并发（testing with concurrency)

当测试并发代码时，总会有一种使用sleep的冲动。大多时间里，使用sleep既简单又有效。

但大多数时间不是”总是“。

我们可以使用Go的并发原语让那些奇怪不靠谱的sleep驱动的测试更加值得信赖。

使用静态分析工具vet查找错误

vet工具用于检测代码中程序员犯的常见错误：

– 错误的printf格式

– 错误的构建tag

– 在闭包中使用错误的range循环变量

– 无用的赋值操作

– 无法到达的代码

– 错误使用mutex

等等。

使用方法：

go vet [package]

从内部测试

golang中大多数测试代码都是被测试包的源码的一部分。这意味着测试代码可以访问包种未导出的符号以及内部逻辑。就像我们之前看到的那样。

注：比如$GOROOT/src/pkg/path/path_test.go与path.go都在path这个包下。

从外部测试

有些时候，你需要从被测包的外部对被测包进行测试，比如测试代码在package foo_test下，而不是在package foo下。

这样可以打破依赖循环，比如：

– testing包使用fmt

– fmt包的测试代码还必须导入testing包

– 于是，fmt包的测试代码放在fmt_test包下，这样既可以导入testing包，也可以同时导入fmt包。

Mocks和fakes

通过在代码中使用interface，Go可以避免使用mock和fake测试机制。

例如，如果你正在编写一个文件格式解析器，不要这样设计函数：

func Parser(f *os.File) error

作为替代，你可以编写一个接受interface类型的函数:

func Parser(r io.Reader) error

和bytes.Buffer、strings.Reader一样，*os.File也实现了io.Reader接口。

子进程测试

有些时候，你需要测试的是一个进程的行为，而不仅仅是一个函数。例如：

func Crasher() {
    fmt.Println("Going down in flames!")
    os.Exit(1)
}

为了测试上面的代码，我们将测试程序本身作为一个子进程进行测试：

func TestCrasher(t *testing.T) {
    if os.Getenv("BE_CRASHER") == "1" {
        Crasher()
        return
    }
    cmd := exec.Command(os.Args[0], "-test.run=TestCrasher")
    cmd.Env = append(os.Environ(), "BE_CRASHER=1")
    err := cmd.Run()
    if e, ok := err.(*exec.ExitError); ok && !e.Success() {
        return
    }
    t.Fatalf("process ran with err %v, want exit status 1", err)
}

参考：

https://studygolang.com/articles/2801 Golang测试技术
https://studygolang.com/articles/11954 golang测试
https://studygolang.com/articles/16801 go mock测试模仿测试
https://studygolang.com/articles/9391 go语言单元测试
https://studygolang.com/articles/21445 go mock测试 httptest应用

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简述

单元测试

压力测试

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