Golang单元测试
仙人技术
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2021-08-14 06:01
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1、单元测试概述
1.1 什么是单元&单元测试
1.2 为什么进行单元测试
1.3 单元测试用例编写的原则
1.4 单测用例规定
2、golang 常用的单测框架
2.1 testing
2.2 goconvey
2.3 testify
1、单元测试概述
1.1 什么是单元&单元测试
单元是应用的最小可测试部件，如函数和对象的方法 单元测试是软件开发中对最小单位进行正确性检验的测试工作
1.2 为什么进行单元测试
保证变更/重构的正确性，特别是在一些频繁变动和多人合作开发的项目中 简化调试过程：可以轻松的让我们知道哪一部分代码出了问题 单测最好的文档：在单测中直接给出具体接口的使用方法，是最好的实例代码
1.3 单元测试用例编写的原则
单一原则：一个测试用例只负责一个场景 原子性：结果只有两种情况： Pass、Fail优先要核心组件和逻辑的测试用例 高频使用库， util，重点覆盖
1.4 单测用例规定
文件名必须要 xx_test.go命名测试方法必须是 TestXXX开头方法中的参数必须是 t *testing.T测试文件和被测试文件必须在一个包中
2、golang 常用的单测框架
2.1 testing
https://golang.google.cn/pkg/testing/
2.1.1 单元测试
Go提供了test工具用于代码的单元测试，test工具会查找包下以_test.go结尾的文件，调用测试文件中以 Test或Benchmark开头的函数并给出运行结果
测试函数需要导入testing包，并定义以Test开头的函数，参数为testing.T指针类型，在测试函数中调用函数进行返回值测试，当测试失败可通过testing.T结构体的Error函数抛出错误
单元测试是对某个功能的测试 命令行执行
go test 包名 # 测试整个包
go test -v .
go test 包名/文件名 # 测试某个文件
简单使用
准备待测代码compute.go
package pkg03
func Add(a, b int) int {
return a + b
}
func Mul(a, b int) int {
return a * b
}
func Div(a, b int) int {
return a / b
}
准备测试用例compute_test.go
package pkg03
import "testing"
func TestAdd(t *testing.T) {
a := 10
b := 20
want := 30
actual := Add(a, b)
if want != actual {
t.Errorf("Add函数参数:%d %d, 期望: %d, 实际: %d", a, b, want, actual)
}
}
func TestMul(t *testing.T) {
a := 10
b := 20
want := 300
actual := Mul(a, b)
if want != actual {
t.Errorf("Mul函数参数:%d %d, 期望: %d, 实际: %d", a, b, want, actual)
}
}
func TestDiv(t *testing.T) {
a := 10
b := 20
want := 2
actual := Div(a, b)
if want != actual {
t.Errorf("Div函数参数:%d %d, 期望: %d, 实际: %d", a, b, want, actual)
}
}
执行测试
➜ pwd
golang-learning/chapter06/pkg03
➜ go test -v .
=== RUN TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
=== RUN TestMul
compute_test.go:21: Mul函数参数:10 20, 期望: 300, 实际: 200
--- FAIL: TestMul (0.00s)
=== RUN TestDiv
compute_test.go:31: Div函数参数:10 20, 期望: 2, 实际: 0
--- FAIL: TestDiv (0.00s)
FAIL
FAIL pkg03 0.198s
FAIL
只执行某个函数
go test -run=TestAdd -v .
=== RUN TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
PASS
ok pkg03 0.706s
正则过滤函数名
go test -run=TestM.* -v .
2.1.2 测试覆盖率
用于统计目标包有百分之多少的代码参与了单测
使用go test工具进行单元测试并将测试覆盖率覆盖分析结果输出到cover.out文件
例如上面的例子
go test -v -cover
=== RUN TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
=== RUN TestMul
compute_test.go:21: Mul函数参数:10 20, 期望: 300, 实际: 200
--- FAIL: TestMul (0.00s)
=== RUN TestDiv
compute_test.go:31: Div函数参数:10 20, 期望: 2, 实际: 0
--- FAIL: TestDiv (0.00s)
FAIL
coverage: 100.0% of statements
exit status 1
FAIL pkg03 0.185s
生成测试覆盖率文件
go test -v -coverprofile=cover.out
=== RUN TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
=== RUN TestAddFlag
--- PASS: TestAddFlag (0.00s)
PASS
coverage: 75.0% of statements
ok testcalc/calc 0.960s
分析测试结果，打开测试覆盖率结果文件，查看测试覆盖率
go tool cover -html cover.out
2.1.3 子测试 t.run
func TestMul2(t *testing.T) {
t.Run("正数", func(t *testing.T) {
if Mul(4, 5) != 20 {
t.Fatal("muli.zhengshu.error")
}
})
t.Run("负数", func(t *testing.T) {
if Mul(2, -3) != -6 {
t.Fatal("muli.fushu.error")
}
})
}
执行测试
➜ go test -v .
=== RUN TestMul2
=== RUN TestMul2/正数
=== RUN TestMul2/负数
--- PASS: TestMul2 (0.00s)
--- PASS: TestMul2/正数 (0.00s)
--- PASS: TestMul2/负数 (0.00s)
指定func/sub运行子测试
➜ go test -run=TestMul2/正数 -v
=== RUN TestMul2
=== RUN TestMul2/正数
--- PASS: TestMul2 (0.00s)
--- PASS: TestMul2/正数 (0.00s)
PASS
ok pkg03 0.675s
子测试的作用：table-driven tests
所有用例的数据组织在切片
cases中，看起来就像一张表，借助循环创建子测试。这样写的好处有新增用例非常简单，只需给 cases新增一条测试数据即可测试代码可读性好，直观地能够看到每个子测试的参数和期待的返回值 用例失败时，报错信息的格式比较统一，测试报告易于阅读 如果数据量较大，或是一些二进制数据，推荐使用相对路径从文件中读取 举例：prometheus 源码[1]
2.2 goconvey
goconvey是一个第三方测试框架，其最大好处就是对常规的if else进行了高度封装
2.2.1 基本使用
准备待测代码student.go
package pkg04
import "fmt"
type Student struct {
Name string
ChiScore int
EngScore int
MathScore int
}
func NewStudent(name string) (*Student, error) {
if name == "" {
return nil, fmt.Errorf("name为空")
}
return &Student{
Name: name,
}, nil
}
func (s *Student) GetAvgScore() (int, error) {
score := s.ChiScore + s.EngScore + s.MathScore
if score == 0 {
return 0, fmt.Errorf("全都是0分")
}
return score / 3, nil
}
参考官方示例，准备测试用例student_test.go直观来讲，使用goconvey的好处是不用再写多个if判断
package pkg04
import (
. "github.com/smartystreets/goconvey/convey"
"testing"
)
func TestNewStudent(t *testing.T) {
Convey("start test new", t, func() {
stu, err := NewStudent("")
Convey("空的name初始化错误", func() {
So(err, ShouldBeError)
})
Convey("stu对象为nil", func() {
So(stu, ShouldBeNil)
})
})
}
func TestScore(t *testing.T) {
stu, _ := NewStudent("hh")
Convey("不设置分数可能出错", t, func() {
sc, err := stu.GetAvgScore()
Convey("获取分数出错了", func() {
So(err, ShouldBeError)
})
Convey("分数为0", func() {
So(sc, ShouldEqual, 0)
})
})
Convey("正常情况", t, func() {
stu.ChiScore = 60
stu.EngScore = 70
stu.MathScore = 80
score, err := stu.GetAvgScore()
Convey("获取分数出错了", func() {
So(err, ShouldBeNil)
})
Convey("平均分大于60", func() {
So(score, ShouldBeGreaterThan, 60)
})
})
}
执行go test -v .
➜ go test -v .
=== RUN TestNewStudent
start test new
空的name初始化错误 ✔
stu对象为nil ✔
2 total assertions
--- PASS: TestNewStudent (0.00s)
=== RUN TestScore
不设置分数可能出错
获取分数出错了 ✔
分数为0 ✔
4 total assertions
正常情况
获取分数出错了 ✔
平均分大于60 ✔
6 total assertions
--- PASS: TestScore (0.00s)
PASS
ok pkg04 0.126s
2.2.2 图形化使用
确保本地有 goconvey的二进制
go get github.com/smartystreets/goconvey
# 会将对应的二进制文件放到 $GOPATH/bin 下面
编辑环境变量把 GOPATH/bin加入PATH里面 或者写全路径到测试的目录下，执行 goconvey，启动http 8000，自动运行测试用例浏览器访问 http://127.0.0.1:8000
最终效果如下
2.3 testify
2.3.1 简单使用
业务代码cal.go
package pkg05
func Add(x int ) (result int) {
result = x + 2
return result
}
测试用例cal_test.go
package pkg05
import (
"github.com/stretchr/testify/assert"
"testing"
)
func TestAdd(t *testing.T) {
// assert equality
assert.Equal(t, Add(5), 7, "they should be equal")
}
执行测试
➜ go test -v .
=== RUN TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
PASS
ok pkg05 1.216s
2.3.2 表驱动测试
package pkg05
import (
"github.com/stretchr/testify/assert"
"testing"
)
func TestAdd(t *testing.T) {
// assert equality
assert.Equal(t, Add(5), 7, "they should be equal")
}
func TestCal(t *testing.T) {
ass := assert.New(t)
var tests = []struct {
input int
expected int
}{
{2, 4},
{-1, 1},
{0, 2},
{-5, -3},
{999999997, 999999999},
}
for _, test := range tests {
ass.Equal(Add(test.input), test.expected)
}
}
2.3.3 mock 功能
使用 testify/mock隔离第三方依赖或者复杂调用testfiy/mock使得伪造对象的输入输出值可以在运行时决定参考：https://github.com/euclidr/testingo
2.3.4 单元测试覆盖率应用实例
https://github.com/m3db/m3/pull/3525
参考资料
prometheus 源码：https://github.com/prometheus/prometheus/blob/main/web/api/v1/api_test.go: https://github.com/prometheus/prometheus/blob/main/web/api/v1/api_test.go
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