序言
要写出好的测试代码,必须精通相关的测试框架。对于Golang的程序员来说,至少需要掌握下面四个测试框架:
GoConvey
GoStub
GoMock
Monkey
读者通过前面三篇文章的学习可以对框架GoConvey和GoStub优雅的组合使用了,本文将接着介绍第三个框架GoMock的使用方法,目的是使得读者掌握框架GoConvey + GoStub + GoMock组合使用的正确姿势,从而提高测试代码的质量。
GoMock是由Golang官方开发维护的测试框架,实现了较为完整的基于interface的Mock功能,能够与Golang内置的testing包良好集成,也能用于其它的测试环境中。GoMock测试框架包含了GoMock包和mockgen工具两部分,其中GoMock包完成对桩对象生命周期的管理,mockgen工具用来生成interface对应的Mock类源文件。
安装
在命令行运行命令:
goget github.com/golang/mock/gomock
运行完后你会发现,在$GOPATH/src目录下有了github.com/golang/mock子目录,且在该子目录下有GoMock包和mockgen工具。
继续运行命令:
cd $GOPATH/src/github.com/golang/mock/mockgengobuild
则在当前目录下生成了一个可执行程序mockgen。
将mockgen程序移动到$GOPATH/bin目录下:
mv mockgen $GOPATH/bin
这时在命令行运行mockgen,如果列出了mockgen的使用方法和例子,则说明mockgen已经安装成功,否则会显示:
-bash: mockgen: command not found
一般是由于没有在环境变量PATH中配置$GOPATH/bin导致。
文档
GoMock框架安装完成后,可以使用go doc命令来获取文档:
godoc github.com/golang/mock/gomock
另外,有一个在线的参考文档,即package gomock。
使用方法
定义一个接口
我们先定义一个打算mock的接口Repository:
packagedbtypeRepositoryinterface{ Create(keystring, value []byte) error Retrieve(keystring) ([]byte, error) Update(keystring, value []byte) error Delete(keystring) error}
Repository是领域驱动设计中战术设计的一个元素,用来存储领域对象,一般将对象持久化在数据库中,比如Aerospike,Redis或Etcd等。对于领域层来说,只知道对象在Repository中维护,并不care对象到底在哪持久化,这是基础设施层的职责。微服务在启动时,根据部署参数实例化Repository接口,比如AerospikeRepository,RedisRepository或EtcdRepository。
假设有一个领域对象Movie要进行持久化,则先要通过json.Marshal进行序列化,然后再调用Repository的Create方法来存储。当要根据key(实体Id)查找领域对象时,则先通过Repository的Retrieve方法获得领域对象的字节切片,然后通过json.Unmarshal进行反序列化的到领域对象。当领域对象的数据有变化时,则先要通过json.Marshal进行序列化,然后再调用Repository的Update方法来更新。当领域对象生命周期结束而要消亡时,则直接调用Repository的Delete方法进行删除。
生成mock类文件
这下该mockgen工具登场了。mockgen有两种操作模式:源文件和反射。
源文件模式通过一个包含interface定义的文件生成mock类文件,它通过 -source 标识生效,-imports 和 -aux_files 标识在这种模式下也是有用的。
举例:
mockgen -source=foo.go[other options]
反射模式通过构建一个程序用反射理解接口生成一个mock类文件,它通过两个非标志参数生效:导入路径和用逗号分隔的符号列表(多个interface)。
举例:
mockgen database/sql/driver Conn,Driver
注意:第一个参数是基于GOPATH的相对路径,第二个参数可以为多个interface,并且interface之间只能用逗号分隔,不能有空格。
有一个包含打算Mock的interface的源文件,就可用mockgen命令生成一个mock类的源文件。mockgen支持的选项如下:
-source: 一个文件包含打算mock的接口列表
-destination: 存放mock类代码的文件。如果你没有设置这个选项,代码将被打印到标准输出
-package: 用于指定mock类源文件的包名。如果你没有设置这个选项,则包名由mock_和输入文件的包名级联而成
-aux_files: 参看附加的文件列表是为了解析类似嵌套的定义在不同文件中的interface。指定元素列表以逗号分隔,元素形式为foo=bar/baz.go,其中bar/baz.go是源文件,foo是-source选项指定的源文件用到的包名
在简单的场景下,你将只需使用-source选项。在复杂的情况下,比如一个文件定义了多个interface而你只想对部分interface进行mock,或者interface存在嵌套,这时你需要用反射模式。由于 -destination 选项输入太长,笔者一般不使用该标识符,而使用重定向符号 >,并且mock类代码的输出文件的路径必须是绝对路径。
现在我们运行mockgen命令通过反射模式生成Repository的Mock类源文件:
mockgen infra/db Repository > $GOPATH/src/test/mock/db/mock_repository.go
注意:
输出目录test/mock/db必须提前建好,否则mockgen会运行失败
如果你的工程中的第三方库统一放在vendor目录下,则需要拷贝一份gomock的代码到$GOPATH/src下,gomock的代码即github.com/golang/mock/gomock,这是因为mockgen命令运行时要在这个路径访问gomock
可以在test/mock/db目录下看到mock_repository.go文件已经生成,该文件的代码片段如下:
// Automatically generated by MockGen. DO NOT EDIT!// Source: infra/db (interfaces: Repository)packagemock_dbimport( gomock"github.com/golang/mock/gomock")// MockRepository is a mock of Repository interfacetypeMockRepositorystruct{ ctrl *gomock.Controller recorder *MockRepositoryMockRecorder}// MockRepositoryMockRecorder is the mock recorder for MockRepositorytypeMockRepositoryMockRecorderstruct{ mock *MockRepository}// NewMockRepository creates a new mock instancefuncNewMockRepository(ctrl *gomock.Controller)*MockRepository{ mock := &MockRepository{ctrl: ctrl} mock.recorder = &MockRepositoryMockRecorder{mock}returnmock}// EXPECT returns an object that allows the caller to indicate expected usefunc(_m *MockRepository)EXPECT()*MockRepositoryMockRecorder{return_m.recorder}// Create mocks base methodfunc(_m *MockRepository)Create(_param0string, _param1 []byte)error{ ret := _m.ctrl.Call(_m,"Create", _param0, _param1) ret0, _ := ret[0].(error)returnret0}// Create indicates an expected call of Createfunc(_mr *MockRepositoryMockRecorder)Create(arg0, arg1interface{})*gomock.Call{return_mr.mock.ctrl.RecordCall(_mr.mock,"Create", arg0, arg1)}...
使用mock对象进行打桩测试
mock类源文件生成后,就可以写测试用例了。
导入mock相关的包
mock相关的包包括testing,gmock和mock_db,import包路径:
import("testing"."github.com/golang/mock/gomock""test/mock/db"...)
mock控制器
mock控制器通过NewController接口生成,是mock生态系统的顶层控制,它定义了mock对象的作用域和生命周期,以及它们的期望。多个协程同时调用控制器的方法是安全的。
当用例结束后,控制器会检查所有剩余期望的调用是否满足条件。
控制器的代码如下所示:
ctrl := NewController(t)deferctrl.Finish()
mock对象创建时需要注入控制器,如果有多个mock对象则注入同一个控制器,如下所示:
ctrl := NewController(t)deferctrl.Finish()mockRepo := mock_db.NewMockRepository(ctrl)mockHttp := mock_api.NewHttpMethod(ctrl)
mock对象的行为注入
对于mock对象的行为注入,控制器是通过map来维护的,一个方法对应map的一项。因为一个方法在一个用例中可能调用多次,所以map的值类型是数组切片。当mock对象进行行为注入时,控制器会将行为Add。当该方法被调用时,控制器会将该行为Remove。
假设有这样一个场景:先Retrieve领域对象失败,然后Create领域对象成功,再次Retrieve领域对象就能成功。这个场景对应的mock对象的行为注入代码如下所示:
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny)mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil)mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes,nil)
objBytes是领域对象的序列化结果,比如:
obj := Movie{...}
objBytes, err := json.Marshal(obj)
...
当批量Create对象时,可以使用Times关键字:
mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil).Times(5)
当批量Retrieve对象时,需要注入多次mock行为:
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes1,nil)mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes2,nil)mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes3,nil)mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes4,nil)mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes5,nil)
行为调用的保序
默认情况下,行为调用顺序可以和mock对象行为注入顺序不一致,即不保序。如果要保序,有两种方法:
通过After关键字来实现保序
通过InOrder关键字来实现保序
通过After关键字实现的保序示例代码:
retrieveCall := mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny)createCall := mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil).After(retrieveCall)mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes,nil).After(createCall)
通过InOrder关键字实现的保序示例代码:
InOrder( mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny) mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes,nil))
可见,通过InOrder关键字实现的保序更简单自然,所以推荐这种方式。其实,关键字InOrder是After的语法糖,源码如下:
// InOrder declares that the given calls should occur in order.funcInOrder(calls ...*Call){fori :=1; i
当mock对象行为的注入保序后,如果行为调用的顺序和其不一致,就会触发测试失败。这就是说,对于上面的例子,如果在测试用例执行过程中,Repository的方法的调用顺序如果不是按 Retrieve -> Create -> Retrieve 的顺序进行,则会导致测试失败。
mock对象的注入
mock对象的行为都注入到控制器以后,我们接着要将mock对象注入给interface,使得mock对象在测试中生效。
在使用GoStub框架之前,很多人都使用土方法,比如Set。这种方法有一个缺陷:当测试用例执行完成后,并没有回滚interface到真实对象,有可能会影响其它测试用例的执行。所以,笔者强烈建议大家使用GoStub框架完成mock对象的注入。
stubs := StubFunc(&redisrepo.GetInstance, mockDb)deferstubs.Reset()
测试Demo
编写测试用例有一些基本原则,我们一起回顾一下:
每个测试用例只关注一个问题,不要写大而全的测试用例
测试用例是黑盒的
测试用例之间彼此独立,每个用例要保证自己的前置和后置完备
测试用例要对产品代码非入侵
...
根据基本原则,我们不要在一个测试函数的多个测试用例之间共享mock控制器,于是就有了下面的Demo:
funcTestObjDemo(t *testing.T){ Convey("test obj demo", t,func(){ Convey("create obj",func(){ ctrl := NewController(t)deferctrl.Finish() mockRepo := mock_db.NewMockRepository(ctrl) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny) mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes,nil) stubs := StubFunc(&redisrepo.GetInstance, mockRepo)deferstubs.Reset() ... }) Convey("bulk create objs",func(){ ctrl := NewController(t)deferctrl.Finish() mockRepo := mock_db.NewMockRepository(ctrl) mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil).Times(5) stubs := StubFunc(&redisrepo.GetInstance, mockRepo)deferstubs.Reset() ... }) Convey("bulk retrieve objs",func(){ ctrl := NewController(t)deferctrl.Finish() mockRepo := mock_db.NewMockRepository(ctrl) objBytes1 := ... objBytes2 := ... objBytes3 := ... objBytes4 := ... objBytes5 := ... mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes1,nil) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes2,nil) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes3,nil) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes4,nil) mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes5,nil) stubs := StubFunc(&redisrepo.GetInstance, mockRepo)deferstubs.Reset() ... }) ... })}
小结
本文详细阐述了GoMock框架的使用方法,不但结合例子给出了标准用法,而且列出了很多要点,最后通过一个简单的测试Demo说明了GoConvey + GoStub + GoMock组合使用的正确姿势。希望读者举一反三,同时将前面三篇的核心内容融入进来,写出高质量的测试代码,最终提升产品质量。
至此,我们已经知道:
全局变量可通过GoStub框架打桩
过程可通过GoStub框架打桩
函数可通过GoStub框架打桩
interface可通过GoMock框架打桩
于是问题来了,方法通过神马打桩?我们将在下一篇文章中给出答案。
作者:_张晓龙_
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