Ginkgo：一款 BDD 的 Go 语言框架
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2021-08-31 03:22
在 如何有效地测试Go代码 一文中，我们谈论了单元测试，针对它的两大难点：解耦、依赖，提出了 面向接口、mock 依赖 的解决方案。同时，该文还讨论了一些 Go 领域内的实用测试工具，欢迎读者阅读。
单元测试关注点是代码逻辑单元，一般是一个对象或者一个具体函数。我们可以编写足够的单元测试来确保代码的质量，当功能修改或代码重构时，充分的单元测试案例能够给予我们足够的信心。
单元测试之上是开发规范。在敏捷软件开发中，有两位常客：测试驱动开发（Test-Driven Development，TDD）和行为驱动开发（Behavior-driven development，BDD）。它们是实践与技术，同时也是设计方法论。
TDD
TDD 的基本思路就是通过测试来推动整个开发的进行，原则就是在开发功能代码之前，先编写单元测试用例。包含以下五个步骤：
开发者首先写一些测试用例 运行这些测试，但这些测试明显都会失败，因为测试用例中的业务逻辑还没实现 实现代码细节 如果开发者顺利实现代码的话，运行所有测试就会通过 对业务代码及时重构，如果新代码功能不正确的话，对应的测试文件也会失败
当需要开发新功能时，重复上述步骤。流程如下图所示
有一个 Github 仓库比较有趣：learn-go-with-tests ，该仓库旨在通过 Go 学习 TDD 。
BDD
TDD 侧重点偏向开发，通过测试用例来规范约束开发者编写出质量更高、bug更少的代码。而 BDD更加侧重设计，其要求在设计测试用例时对系统进行定义，倡导使用通用的语言将系统的行为描述出来，将系统设计和测试用例结合起来，以此为驱动进行开发工作。
BDD 衍生于 TDD，主要区别就是在于测试的描述上。BDD 使用一种更通俗易懂的文字来描述测试用例，更关注需求的功能，而不是实际结果。
BDD 赋予的像阅读句子一样阅读测试的能力带来对测试认知上的转变，有助于我们去考虑如何更好写测试。
Ginkgo
Ginkgo 是一个 Go 语言的 BDD 测试框架，旨在帮助开发者编写富有表现力的全方位测试。
Ginkgo 集成了 Go 原生的 testing 库，这意味着你可以通过 go test 来运行 Ginkgo 测试套件。同时，它与断言和 mock 套件 testify 、富测试集 go-check 同样兼容。但 Ginkgo 建议的是搭配 gomega 库一起使用。
下面，我们使用 Ginkgo 来感受一下 BDD 模式的测试代码。
下载
使用 go get 获取
$ go get github.com/onsi/ginkgo/ginkgo
$ go get github.com/onsi/gomega/...
该命令获取 ginkgo 并安装 ginkgo 可执行文件到 $GOPATH/bin 。
创建套件
创建 gopher 库
$ cd path-to-package/gopher
在 gopher.go 文件中，有 Gopher 结构体与校验方法 Validate 如下
package gopher
import (
"errors"
"unicode/utf8"
)
type Gopher struct {
Name string
Gender string
Age int
}
func Validate(g Gopher) error {
if utf8.RuneCountInString(g.Name) < 3 {
return errors.New("名字太短，不能小于3")
}
if g.Gender != "男" {
return errors.New("只要男的")
}
if g.Age < 18 {
return errors.New("岁数太小，不能小于18")
}
return nil
}
我们通过 ginkgo bootstrap 命令，来初始化一个 Ginkgo 测试套件。
$ ginkgo bootstrap
Generating ginkgo test suite bootstrap for gopher in:
gopher_suite_test.go
此时在 gopher.go 同级目录中，生成了 gopher_suite_test.go 文件，内容如下
package gopher_test
import (
"testing"
. "github.com/onsi/ginkgo"
. "github.com/onsi/gomega"
)
func TestGopher(t *testing.T) {
RegisterFailHandler(Fail)
RunSpecs(t, "Gopher Suite")
}
此时，我们就可以运行测试套件了，通过命令 go test 或 ginkgo 均可。
$ go test
Running Suite: Gopher Suite
===========================
Random Seed: 1629621653
Will run 0 of 0 specs
Ran 0 of 0 Specs in 0.000 seconds
SUCCESS! -- 0 Passed | 0 Failed | 0 Pending | 0 Skipped
PASS
ok ginkgo/gopher 0.018s
当然，空测试套件没有什么价值，我们需要在此套件下编写测试（Spec）用例。
我们可以在 gopher_suite_test.go 中编写测试，但是推荐分离到独立的文件中，特别是包中有多个需要被测试的源文件的情况下。
创建 Spec
执行 ginkgo generate gopher 可以生成一个 gopher_test.go 测试文件。
$ ginkgo generate gopher
Generating ginkgo test for Gopher in:
gopher_test.go
此时测试文件中的内容如下
package gopher_test
import (
. "github.com/onsi/ginkgo"
)
var _ = Describe("Gopher", func() {
})
编写 Spec
我们基于此测试文件撰写实际的测试用例
package gopher_test
import (
"ginkgo/gopher"
. "github.com/onsi/ginkgo"
"github.com/onsi/gomega"
)
func mockInputData() ([]gopher.Gopher, error) {
inputData := []gopher.Gopher{
{
Name: "菜刀",
Gender: "男",
Age: 18,
},
{
Name: "小西瓜",
Gender: "女",
Age: 19,
},
{
Name: "机器铃砍菜刀",
Gender: "男",
Age: 17,
},
{
Name: "小菜刀",
Gender: "男",
Age: 20,
},
}
return inputData, nil
}
var _ = Describe("Gopher", func() {
BeforeEach(func() {
By("当测试不通过时，我会在这里打印一个消息 【BeforeEach】")
})
inputData, err := mockInputData()
Describe("校验输入数据", func() {
Context("当获取数据没有错误发生时", func() {
It("它应该是接收数据成功了的", func() {
gomega.Expect(err).Should(gomega.BeNil())
})
})
Context("当获取的数据校验失败时", func() {
It("当数据校验返回错误为：名字太短，不能小于3 时", func() {
gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[0])).Should(gomega.MatchError("名字太短，不能小于3"))
})
It("当数据校验返回错误为：只要男的 时", func() {
gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[1])).Should(gomega.MatchError("只要男的"))
})
It("当数据校验返回错误为：岁数太小，不能小于18 时", func() {
gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[2])).Should(gomega.MatchError("岁数太小，不能小于18"))
})
})
Context("当获取的数据校验成功时", func() {
It("通过了数据校验", func() {
gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[3])).Should(gomega.BeNil())
})
})
})
AfterEach(func() {
By("当测试不通过时，我会在这里打印一个消息 【AfterEach】")
})
})
可以看到，BDD 风格的测试案例在代码中就被描述地非常清晰。由于我们的测试用例与预期相符，执行 go test 执行测试套件会校验通过。
$ go test
Running Suite: Gopher Suite
===========================
Random Seed: 1629625854
Will run 5 of 5 specs
•••••
Ran 5 of 5 Specs in 0.000 seconds
SUCCESS! -- 5 Passed | 0 Failed | 0 Pending | 0 Skipped
PASS
ok ginkgo/gopher 0.013s
读者可自行更改数据致测试不通过，你会看到 Ginkgo 将打印出堆栈与错误描述性信息。
总结
TDD 和 BDD 是敏捷开发中常被提到的方法论。与TDD相比，BDD 通过编写 行为和规范 来驱动软件开发。这些行为和规范在代码中体现于更 ”繁琐“ 的描述信息。
关于 BDD 的本质，有另外一种表达方式：BDD 帮助开发人员设计软件，TDD 帮助开发人员测试软件。
Ginkgo 是 Go 语言中非常优秀的 BDD 框架，它通过 DSL 语法（Describe/Context/It）有效地帮助开发者组织与编排测试用例。本文只是展示了 Ginkgo 非常简单的用例，权当是抛砖引玉。
读者在使用 Ginkgo 过程中，需要理解它的执行生命周期， 重点包括 It、Context、Describe、BeforeEach、AfterEach、JustBeforeEach、BeforeSuite、AfterSuite、By、Fail 这些模块的执行顺序与语义逻辑。
Ginkgo 有很多的功能本文并未涉及，例如异步测试、基准测试、持续集成等强大的支持。其仓库位于 https://github.com/onsi/ginkgo ，同时提供了英文版与中文版使用文档，读者可以借此了解更多 Ginkgo 信息。
最后，K8s 项目中也使用了 Ginkgo 框架，用于编写其端到端 (End to End，E2E) 测试用例，值得借鉴学习。
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