11、性能测试

一、单元测试与基准测试

• 单元测试
  • 必须以Test开头
  • 传递的参数类型是 *testing.T
  • 使用go test -v xxx_test.go -timeout=20m -count=1来运行
    • -v打印详情测试信息
    • -timeout默认10分钟超时
    • -count函数运行几次
  • 案例测试命令：go test -v mytest_test.go -run=Buffer

func TestBuffer(t *testing.T) {
	hello := "hello"
	golang := "golang"
	var buffer bytes.Buffer
	buffer.WriteString(hello)
	buffer.WriteString(",")
	buffer.WriteString(golang)
	fmt.Println(buffer.String()) //hello,golang
}

• 基准测试
  • 必须以Benchmark开头
  • 传递的参数类型是 *testing.B
  • 使用go test -bench=StrCat -run=^$ -benchmem -benchtime=2s -cpuprofile=data/cpu.prof -memprofile=data/mem.prof
    • -bench 正则指定运行哪些基准测试
    • -run 正则指定运行哪些单元测试
    • -benchmem 输出内存分配情况
    • -benchtime 每个函数运行多长时间
  • 案例测试命令
    • go test -bench=StrCat -run=^$ mytest_test.go
    • go test -bench=StrCat -run=^$ mytest_test.go -benchmem
    • go test -bench=StrCat -run=^$ mytest_test.go -benchmem -benchtime=4s
    • go test -bench=StrCat -run=^$ mytest_test.go -benchmem -benchtime=4s -cpuprofile cpu.prof -memprofile mem.prof

const LOOP int = 100

func BenchmarkStrCatWithOperator(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	golang := "golang"
	b.ResetTimer() //重置计时器，避免上面的初始化工作带来的干扰
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		var str string
		for i := 0; i < LOOP; i++ { //使用“+”连接很多字符串
			str += hello + "," + golang
		}
	}
}

func BenchmarkStrCatWithJoin(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	golang := "golang"
	arr := make([]string, LOOP*2)
	for i := 0; i < LOOP; i++ {
		arr = append(arr, hello)
		arr = append(arr, golang)
	}
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		_ = strings.Join(arr, ",")
	}
}

func BenchmarkStrCatWithBuffer(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	golang := "golang"
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		var buffer bytes.Buffer
		buffer.Grow(LOOP * 12) //如果能预估将来需要buffer的大小，则通过Grow()来指定，以获得最佳性能。这一行不是必须的
		for i := 0; i < LOOP; i++ {
			buffer.WriteString(hello)
			buffer.WriteString(",")
			buffer.WriteString(golang)
		}
		_ = buffer.String()
	}
}

• 测试代码规范
  • 单元测试和基准测试必须放在以_test.go为后缀的文件里
  • 单元测试函数以Test开头，基准测试函数以Benchmark开头
  • 单元测试以*testing.T为参数，函数无返回值
  • 基准测试以*testing.B为参数，函数无返回值

二、proof

• proof是可视化的性能分析工具：
  • CPU Profiling：按一定频率采集CPU使用情况
  • Memory Profiling：监控内存使用情况，检查内存泄漏
  • Goroutine Profiling：对正在运行的Goroutine进行堆栈跟踪和分析，检查协程泄漏
• 监控CPU：使用命令go tool pprof cpu.prof，进入交互界面（cpu.prof就是使用基准测试 -cpuprofile cpu.prof生成出来的）
  • topn：列出最耗计算资源的前n个函数
  • list func：列出某函数里每一行代码消耗多少计算资源
  • peek func：列出某函数里最耗计算资源的前几个子函数

• 安装Graphviz：https://www.graphviz.org/download/，选择自己对应的版本下载安装即可
  

• 查看是否安装成功：dot -v
  

• 需要在用户的path中添加Graphviz的bin目录：
  

• 可视化查看pprof的结果：用户path路径配置完需要重启下ide，才可以生效

  • go tool pprof -http=:8080 cpu.prof
    

• 内存情况查看也是同理：go tool pprof -http=:8080 cpu.prof