Go语言提供了go test 命令行工具,使用该工具可以很方便的进行测试。

不仅Go语言源码中大量使用go test,在各种开源框架中的应用也极为普遍。

目前go test支持的测试类型有:

  • 单元测试
  • 性能测试
  • 示例测试

1.单元测试

1.1项目结构

项目中单元测试的结构如下:

[GoExpert]
|--[src]
|--[gotest]
|--unit.go
|--unit_test.go

其中,util.go为源代码文件,unit_test.go为测试文件。要保证测试文件以_test.go结尾。

1.2 源代码文件

源代码文件unit.go中包含一个Add()方法,如下所示:

package gotest

// Add 方法用于演示go test使用
func Add(a int, b int) int {
return a + b
}

Add()方法仅提供两数加法,实际项目中不可能出现类似的方法,此处仅供单元测试示例。

1.3 单元测试

测试文件unit_test.go中包含一个测试方法TestAdd(),如下所示:

package gotest_test

import (
"testing"
"gotest"
) func TestAdd(t *testing.T) {
var a = 1
var b = 2
var expected = 3 actual := gotest.Add(a, b)
if actual != expected {
t.Errorf("Add(%d, %d) = %d; expected: %d", a, b, actual, expected)
}
}

通过package语句可以看到,测试文件属于gotest_test包,测试文件也可以跟源文件在同一个包,但常见的做法是创建一个包专用于测试,这样可以使测试文件和源文件隔离。GO源代码以及其他知名的开源框架通常会创建测试包,而且规则是在原包名上加上”_test”。

测试函数命名规则为TestXxx,其中“Test”为单元测试的固定开头,go test只会执行以此为开头的方法。紧跟“Test”是以首字母大写的单词,用于识别待测试函数。

测试函数参数并不是必须要使用的,但”testing.T”提供了丰富的方法帮助控制测试流程。

t.Errorf()用于标记测试失败,标记失败还有几个方法,在介绍testing.T结构时再详细介绍。

1.4 执行测试

命令行下,使用go test命令即可启动单元测试,如下所示:

$ go test
PASS
ok gotest 0.378s # 还可以使用交互的方式启动
$ go test -v unit_test.go
=== RUN TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
unit_test.go:8: 3
PASS
ok command-line-arguments 0.004s

通过打印可知,测试通过,花费时间为0.378s。

1.5 单元测试总结

  • 测试文件名必须以_test.go结尾;
  • 测试函数名必须以TestXxx开始;
  • 命令行下使用go test即可启动测试;

2.性能测试

2.1 项目结构

通常性能测试也称 基准测试, 目录结构如下

[GoExpert]
|--[src]
|--[gotest]
|--benchmark.go
|--benchmark_test.go

其中benchmark.go为源代码文件,benchmark_test.go为测试文件。

2.2 源码文件

源代码文件benchmark.go中包含MakeSliceWithoutAlloc()MakeSliceWithPreAlloc()两个方法,如下所示:

package gotest

// MakeSliceWithPreAlloc 不预分配
func MakeSliceWithoutAlloc() []int {
var newSlice []int for i := 0; i < 100000; i++ {
newSlice = append(newSlice, i)
} return newSlice
} // MakeSliceWithPreAlloc 通过预分配Slice的存储空间构造
func MakeSliceWithPreAlloc() []int {
var newSlice []int newSlice = make([]int, 0, 100000)
for i := 0; i < 100000; i++ {
newSlice = append(newSlice, i)
} return newSlice
}

两个函数分别用来测试切片预分配内存和不分配内存的性能问题。

两个方法都会构造一个容量为100000的切片,所不同的是MakeSliceWithPreAlloc()会预先分配内存,而MakeSliceWithoutAlloc()不预先分配内存,二者理论上存在性能差异,本次就来测试一下二者的性能差异。

2.3 测试文件

测试文件benchmark_test.go中包含两个测试方法,用于测试源代码中两个方法的性能,测试文件如下所示:

package gotest_test

import (
"testing"
"gotest"
) func BenchmarkMakeSliceWithoutAlloc(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
gotest.MakeSliceWithoutAlloc()
}
} func BenchmarkMakeSliceWithPreAlloc(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
gotest.MakeSliceWithPreAlloc()
}
}

性能测试函数命名规则为BenchmarkXxx,其中Xxx为自定义的标识,需要以大写字母开始,通常为待测函数。

testing.B提供了一系列的用于辅助性能测试的方法或成员,比如本例中的b.N表示循环执行的次数,而N值不用程序员特别关心,按照官方说法,N值是动态调整的,直到可靠地算出程序执行时间后才会停止,具体执行次数会在执行结束后打印出来。

2.4 执行测试

命令行下,使用go test -bench=.命令即可启动性能测试,如下所示:

$ go test -bench=.
BenchmarkMakeSliceWithoutAlloc-4 2000 1103822 ns/op
BenchmarkMakeSliceWithPreAlloc-4 5000 328944 ns/op
PASS
ok gotest 4.445s # 可以指定某个测试文件中运行性能测试
$ go test -v -bench=. benchmark_test.go

其中-bench为go test的flag,该flag指示go test进行性能测试,即执行测试文件中符合”BenchmarkXxx”规则的方法。

紧跟flag的为flag的参数,本例表示执行当前所有的性能测试。

通过输出可以直观的看出,BenchmarkMakeSliceWithoutAlloc执行了2000次,平均每次1103822纳秒,BenchmarkMakeSliceWithPreAlloc执行了5000次,平均每次328944纳秒。

从测试结果上看,虽然构造切片很快,但通过给切片预分配内存,性能还可以进一步提升,符合预期。关于原理分析,请参考Slice相关章节。

2.5 是如何工作的

benchmark 用例的参数 b *testing.B,有个属性 b.N 表示这个用例需要运行的次数。b.N 对于每个用例都是不一样的。

那这个值是如何决定的呢?b.N 从 1 开始,如果该用例能够在 1s 内完成,b.N 的值便会增加,再次执行。b.N 的值大概以 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50, 100 这样的序列递增,越到后面,增加得越快。

2.6 性能测试总结

  • 文件名必须以_test.go结尾;
  • 函数名必须以BenchmarkXxx开始;
  • 使用命令go test -bench=.即可开始性能测试;

3. 示例测试(example test)

示例测试平时很少用到,但是在很多流行的开源项目中能经常见到,它的目的是指导开发人员如何通过示例测试代码,衍生出对应功能的代码

3.1 项目结构

项目结构如下

[GoExpert]
|--[src]
|--[gotest]
|--example.go
|--example_test.go

3.2 源码文件

源代码文件example.go中包含SayHello()SayGoodbye()``PrintNames()三个方法,如下所示:

package gotest

import "fmt"

// SayHello 打印一行字符串
func SayHello() {
fmt.Println("Hello World")
} // SayGoodbye 打印两行字符串
func SayGoodbye() {
fmt.Println("Hello,")
fmt.Println("goodbye")
} // PrintNames 打印学生姓名
func PrintNames() {
students := make(map[int]string, 4)
students[1] = "Jim"
students[2] = "Bob"
students[3] = "Tom"
students[4] = "Sue"
for _, value := range students {
fmt.Println(value)
}
}

这几个方法打印内容略有不同,分别代表一种典型的场景:

  • SayHello():只有一行打印输出
  • SayGoodbye():有两行打印输出
  • PrintNames():有多行打印输出,且由于Map数据结构的原因,多行打印次序是随机的。

3.3 测试文件

测试文件example_test.go中包含3个测试方法,于源代码文件中的3个方法一一对应,测试文件如下所示:

package gotest_test

import "gotest"

// 检测单行输出
func ExampleSayHello() {
gotest.SayHello()
// OutPut: Hello World
} // 检测多行输出
func ExampleSayGoodbye() {
gotest.SayGoodbye()
// OutPut:
// Hello,
// goodbye
} // 检测乱序输出
func ExamplePrintNames() {
gotest.PrintNames()
// Unordered output:
// Jim
// Bob
// Tom
// Sue
}

例子测试函数命名规则为ExampleXxx,其中Xxx为自定义的标识,通常为待测函数名称。

三个测试函数分别代表三种场景:

  • ExampleSayHello(): 待测试函数只有一行输出,使用 // OutPut: 检测。
  • ExampleSayGoodbye():待测试函数有多行输出,使用// OutPut: 检测,其中期望值也是多行。
  • ExamplePrintNames():待测试函数有多行输出,但输出次序不确定,使用// Unordered output:检测。

注:字符串比较时会忽略前后的空白字符。

3.4 执行测试

命令行下,使用go test或go test example_test.go命令即可启动测试,如下所示:

3.5 总结

  1. 例子测试函数名需要以Example开头;
  2. 检测单行输出格式为// Output: <期望字符串>
  3. 检测多行输出格式为// Output: \ <期望字符串> \ <期望字符串>,每个期望字符串占一行;
  4. 检测无序输出格式为// Unordered output: \ <期望字符串> \ <期望字符串>,每个期望字符串占一行;
  5. 测试字符串时会自动忽略字符串前后的空白字符;
  6. 如果测试函数中没有Output标识,则该测试函数不会被执行;
  7. 执行测试可以使用go test,此时该目录下的其他测试文件也会一并执行;
  8. 执行测试可以使用go test <xxx_test.go>,此时仅执行特定文件中的测试函数;

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