golang单元测试、压力测试详细介绍

Go为何需要test测试用例

软件项目开发过程中需要写一些函数解决某一问题,这时候就需要考虑函数是否可以正确运行,是否能实现预期结果,函数代码质量等问题。那么如何函数是否符合这些要求呢?这时候就需要对函数进行全面的单元测试。单元测试的重点在于发现程序设计或实现的逻辑错误,使问题及早暴露,便于问题的定位解决,而性能测试的重点在于发现程序设计上的一些问题,让线上的程序能够在高并发的情况下还能保持稳定。

本小节将详细讲解Golang语言中如何来实现单元测试和性能测试。

Go语言中自带有一个轻量级的测试框架testing和自带的go test命令来实现单元测试和性能测试,testing框架和其他语言中的测试框架类似,你可以基于这个框架写针对相应函数的测试用例,也可以基于该框架写相应的压力测试用例,那么接下来让我们一一来看一下怎么写。

另外建议安装gotests插件自动生成测试代码:

go get -u -v github.com/cweill/gotests/...
测试用例编写介绍
由于go test命令只能在一个相应的目录下执行所有文件,所以我们接下来新建一个项目目录gotest,这样我们所有的代码和测试代码都在这个目录下。

接下来我们在该目录下面创建两个文件:gotest.go和gotest_test.go

1、 gotest.go:这个文件在我们创建的gotest包里面,里面有一个函数实现了除法运算:

package gotest

import (
    "errors"
)

func Division(a, b float64) (float64, error) {
    if b == 0 {
        return 0, errors.New("除数不能为0")
    }

    return a / b, nil
}

2、gotest_test.go:这是我们的单元测试文件,但是记住下面的这些原则:

文件名必须是_test.go结尾的(文件名必须是_test.go的类型,代表要测试的文件名),这样在执行go test的时候才会执行到相应的代码
你必须import testing这个包
所有的测试用例函数必须是Test开头(函数名必须以Test开头如:TestXxx或Test_xxx)
测试用例会按照源代码中写的顺序依次执行
测试函数TestXxx()的参数是testing.T,我们可以使用该类型来记录错误或者是测试状态
测试格式:func TestXxx (t *testing.T),Xxx部分可以为任意的字母数字的组合,但是首字母不能是小写字母[a-z],例如Testintdiv是错误的函数名。
函数中通过调用testing.T的Error, Errorf, FailNow, Fatal, FatalIf方法,说明测试不通过,调用Log方法用来记录测试的信息。
下面是我们的测试用例的代码:

package gotest

import (
    "testing"
)

func Test_Division_1(t *testing.T) {
    if i, e := Division(6, 2); i != 3 || e != nil { //try a unit test on function
        t.Error("除法函数测试没通过") // 如果不是如预期的那么就报错
    } else {
        t.Log("第一个测试通过了") //记录一些你期望记录的信息
    }
}

func Test_Division_2(t *testing.T) {
    t.Error("就是不通过")
}

我们在项目目录下面执行go test,就会显示如下信息:

--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:16: 就是不通过
FAIL
exit status 1
FAIL    gotest  0.013s

从这个结果显示测试没有通过,因为在第二个测试函数中我们写死了测试不通过的代码t.Error,那么我们的第一个函数执行的情况怎么样呢?默认情况下执行go test是不会显示测试通过的信息的,我们需要带上参数go test -v,这样就会显示如下信息:

=== RUN Test_Division_1
--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:11: 第一个测试通过了
=== RUN Test_Division_2
--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:16: 就是不通过
FAIL
exit status 1
FAIL    gotest  0.012s

上面的输出详细的展示了这个测试的过程,我们看到测试函数1Test_Division_1测试通过,而测试函数2Test_Division_2测试失败了,最后得出结论测试不通过。接下来我们把测试函数2修改成如下代码:

func Test_Division_2(t *testing.T) {
    if _, e := Division(6, 0); e == nil { //try a unit test on function
        t.Error("Division did not work as expected.") // 如果不是如预期的那么就报错
    } else {
        t.Log("one test passed.", e) //记录一些你期望记录的信息
    }
}   

然后我们执行go test -v,就显示如下信息,测试通过了:

    === RUN Test_Division_1
    --- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
        gotest_test.go:11: 第一个测试通过了
    === RUN Test_Division_2
    --- PASS: Test_Division_2 (0.00 seconds)
        gotest_test.go:20: one test passed. 除数不能为0
    PASS
    ok      gotest  0.013s

如何编写压力测试

压力测试用来检测函数(方法)的性能,和编写单元功能测试的方法类似,此处不再赘述,但需要注意以下几点:

创建benchmark性能测试用例文件_b_test.go(文件名使用_b_test.go的类型(也可直接放在test文件中),*代表要测试的文件名,函数名必须以Benchmark开头如:BenchmarkXxx或Benchmark_xxx),压力测试用例必须遵循如下格式,其中xxx可以是任意字母数字的组合,但是Xxx首字母不能是小写字母。
func BenchmarkXXX(b testing.B) { ... }
go test不会默认执行压力测试的函数,如果要执行压力测试需要带上参数-test.bench,语法:-test.bench="test_name_regex",例如go test -test.bench=".
"表示测试全部的压力测试函数
在压力测试用例中,请记得在循环体内使用testing.B.N,以使测试可以正常的运行
文件名也必须以_test.go结尾
下面我们新建一个压力测试文件webbench_test.go,代码如下所示:

package gotest

import (
   "testing"
)

func Benchmark_Division(b *testing.B) {
   for i := 0; i < b.N; i++ { //use b.N for looping 
       Division(4, 5)
   }
}

func Benchmark_TimeConsumingFunction(b *testing.B) {
   b.StopTimer() //调用该函数停止压力测试的时间计数

   //做一些初始化的工作,例如读取文件数据,数据库连接之类的,
   //这样这些时间不影响我们测试函数本身的性能

   b.StartTimer() //重新开始时间
   for i := 0; i < b.N; i++ {
       Division(4, 5)
   }
}

我们执行命令go test -file webbench_test.go -test.bench=".*",可以看到如下结果:

PASS
Benchmark_Division  500000000       7.76 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction 500000000      7.80 ns/op
ok      gotest  9.364s  

上面的结果显示我们没有执行任何TestXXX的单元测试函数,显示的结果只执行了压力测试函数;
第一条显示了Benchmark_Division执行了500000000次,每次的执行平均时间是7.76纳秒;
第二条显示了Benchmark_TimeConsumingFunction执行了500000000,每次的平均执行时间是7.80纳秒;
最后一条显示总共的执行时间。

用性能测试生成CPU状态图
使用命令:

go test -bench=".*" -cpuprofile=cpu.prof -c
cpuprofile是表示生成的cpu profile文件

-c是生成可执行的二进制文件,这个是生成状态图必须的,它会在本目录下生成可执行文件 *.test

然后使用go tool pprof工具

go tool pprof *.test cpu.prof
调用web(需要安装graphviz)来生成svg文件,生成后使用浏览器查看svg文件。

小结

通过上面对单元测试和压力测试的学习,我们可以看到testing包很轻量,编写单元测试和压力测试用例非常简单,配合内置的go test命令就可以非常方便的进行测试,这样在我们每次修改完代码,执行一下go test就可以简单的完成回归测试了。

你可能感兴趣的:(golang单元测试、压力测试详细介绍)