Go 单元测试，基准测试，http 测试

对我们程序员来说，如何提高代码质量一定是我们的重中之重。不仅需要你能够写得一手的业务代码，还需要做的是如何保证你的代码质量。测试用例便是一个非常好的用来提高我们代码质量的工具。

通过测试，我们能够及时的发现我们程序的设计逻辑错误，并能够给接手项目的其它程序员同学理解函数有帮助。

本篇文章主要介绍 Go 语言中的 testing 包。它要求我们以 *_test.go 新建文件，并在文件中以 TestXxx 命名函数。然后再通过 go test [flags] [packages] 执行函数。

$ ls
db.go
db_test.go

$ cat db_test.go
package db

import "testing"

func TestGetUser(t *testing.T) {
    user, err := GetUser("[email protected]")
    if err != nil {
        t.Fatal(err)
    }
    t.Log(user)
}

它也为我们提供了三种类型的函数：测试函数 T、基准测试函数 B、实例函数 Example。

Test 测试

函数测试，其基本签名是：

func TestName(t *testing.T){
    // ...
}

测试函数的名字必须以 Test 开头，可选的后缀名必须不以小写字母开头，一般跟我们测试的函数名。

类型 testing.T 有以下方法：

// 打印日志。对于测试，会在失败或指定 -test.v 标志时打印。对与基准测试，总是打印，避免因未指定 -test.v 带来的测试不准确
func (c *T) Log(args ...interface{})
func (c *T) Logf(format string, args ...interface{})


// 标记函数失败，继续执行该函数
func (c *T) Fail()
// 标记函数失败，调用 runtime.Goexit 退出该函数。但继续执行其它函数或基准测试。
func (c *T) FailNow()
// 返回函数是否失败
func (c *T) Failed() bool


// 等同于 t.Log + t.Fail
func (c *T) Error(args ...interface{})
// 等同于 t.Logf + t.Fail
func (c *T) Errorf(format string, args ...interface{})


// 等同于 t.Log + t.FailNow
func (c *T) Fatal(args ...interface{})
// 等同于 t.Logf + t.FailNow
func (c *T) Fatalf(format string, args ...interface{})


// 将调用函数标记标记为测试助手函数。
func (c *T) Helper()

// 返回正在运行的测试或基准测试的名称
func (c *T) Name() string

// 用于表示当前测试只会与其他带有 Parallel 方法的测试并行进行测试。
func (t *T) Parallel()

// 执行名字为 name 的子测试 f，并报告 f 在执行过程中是否失败
// Run 会阻塞到 f 的所有并行测试执行完毕。
func (t *T) Run(name string, f func(t *T)) bool


// 相当于 t.Log + t. SkipNow
func (c *T) Skip(args ...interface{})
// 将测试标记为跳过，并调用 runtime.Goexit 退出该测试。继续执行其它测试或基准测试
func (c *T) SkipNow()
// 相当于 t.Logf + t.SkipNow
func (c *T) Skipf(format string, args ...interface{})
// 报告该测试是否是忽略
func (c *T) Skipped() bool

Benchmark 测试

函数测试，其基本签名是：

func BenchmarkName(b *testing.B){
    // ...
}

测试函数的名字必须以 Benchmark 开头，可选的后缀名必须不以小写字母开头，一般跟我们测试的函数名。

B 类型有一个参数 N，它可以用来只是基准测试的迭代运行的次数。基准测试与测试，基准测试总是会输出日志。

type B struct {
    N int
    // contains filtered or unexported fields
}

基准测试较测试多了些函数：

func (c *B) Log(args ...interface{})
func (c *B) Logf(format string, args ...interface{})
func (c *B) Fail()
func (c *B) FailNow()
func (c *B) Failed() bool
func (c *B) Error(args ...interface{})
func (c *B) Errorf(format string, args ...interface{})
func (c *B) Fatal(args ...interface{})
func (c *B) Fatalf(format string, args ...interface{})
func (c *B) Helper()
func (c *B) Name() string
func (b *B) Run(name string, f func(b *B)) bool
func (c *B) Skip(args ...interface{})
func (c *B) SkipNow()
func (c *B) Skipf(format string, args ...interface{})
func (c *B) Skipped() bool


// 打开当前基准测试的内存统计功能，与使用 -test.benchmem 设置类似，
// 但 ReportAllocs 只影响那些调用了该函数的基准测试。
func (b *B) ReportAllocs()

// 对已经逝去的基准测试时间以及内存分配计数器进行清零。对于正在运行中的计时器，这个方法不会产生任何效果。
func (b *B) ResetTimer()
例：
func BenchmarkBigLen(b *testing.B) {
    big := NewBig()
    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        big.Len()
    }
}

// 以并行的方式执行给定的基准测试。RunParallel 会创建出多个 goroutine，并将 b.N 个迭代分配给这些 goroutine 执行，
// 其中 goroutine 数量的默认值为 GOMAXPROCS。用户如果想要增加非CPU受限（non-CPU-bound）基准测试的并行性，
// 那么可以在 RunParallel 之前调用 SetParallelism。RunParallel 通常会与 -cpu 标志一同使用。
// body 函数将在每个 goroutine 中执行，这个函数需要设置所有 goroutine 本地的状态，
// 并迭代直到 pb.Next 返回 false 值为止。因为 StartTimer、StopTimer 和 ResetTimer 这三个函数都带有全局作用，所以 body函数不应该调用这些函数；
// 除此之外，body 函数也不应该调用 Run 函数。
func (b *B) RunParallel(body func(*PB))
例：
func BenchmarkTemplateParallel(b *testing.B) {
    templ := template.Must(template.New("test").Parse("Hello, {{.}}!"))
    b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
        var buf bytes.Buffer
        for pb.Next() {
            buf.Reset()
            templ.Execute(&buf, "World")
        }
    })
}


// 记录在单个操作中处理的字节数量。 在调用了这个方法之后， 基准测试将会报告 ns/op 以及 MB/s
func (b *B) SetBytes(n int64)

// 将 RunParallel 使用的 goroutine 数量设置为 p*GOMAXPROCS，如果 p 小于 1，那么调用将不产生任何效果。
// CPU受限（CPU-bound）的基准测试通常不需要调用这个方法。
func (b *B) SetParallelism(p int)

// 开始对测试进行计时。
// 这个函数在基准测试开始时会自动被调用，它也可以在调用 StopTimer 之后恢复进行计时。
func (b *B) StartTimer()

// 停止对测试进行计时。
func (b *B) StopTimer()

Example 测试

示例函数可以帮助我们写一个示例，并与输出相比较：

func ExampleHello() {
    fmt.Println("hello")
    // Output: hello
}

func ExampleSalutations() {
    fmt.Println("hello, and")
    fmt.Println("goodbye")
    // Output:
    // hello, and
    // goodbye
}

// 无序输出 Unordered output
func ExamplePerm() {
    for _, value := range Perm(4) {
        fmt.Println(value)
    }
    // Unordered output: 4
    // 2
    // 1
    // 3
    // 0
}

关于示例函数我们需要知道：

• 函数的签名需要以 Example 开头
• 输出的对比有有序（Output）和无序（Unordered output）两种
• 如果函数没有输出注释，将不会被执行

官方给我们的命名的规则是：

// 一个包的 example
func Example() { ... }
// 一个函数 F 的 example
func ExampleF() { ... }
// 一个类型 T 的 example
func ExampleT() { ... }
// 一个类型 T 的方法 M 的 example
func ExampleT_M() { ... }

// 如果以上四种类型需要提供多个示例，可以通过添加后缀的方式
// 后缀必须小写
func Example_suffix() { ... }
func ExampleF_suffix() { ... }
func ExampleT_suffix() { ... }
func ExampleT_M_suffix() { ... }

子测试

上面我们也说到了 Test 和 Benchmark 的 Run 方法，它用来执行子测试。

func TestFoo(t *testing.T) {
    // 
    t.Run("A=1", func(t *testing.T) { ... })
    t.Run("A=2", func(t *testing.T) { ... })
    t.Run("B=1", func(t *testing.T) { ... })
    // 
}

每个子测试可以用一个唯一的名字表示：顶级测试的名称和传递给 Run 的名称序的组合，用 / 分隔。

go test -run ''      # 运行所有测试
go test -run Foo     # 匹配 Foo 相关的顶级测试，如 TestFooBar
go test -run Foo/A=  # 匹配 Foo 相关的顶级测试, 并匹配子测试 A=
go test -run /A=1    # 匹配所有顶级测试, 并匹配它们的子测试 A=1

子测试也可以用来控制并行性。父级测试只有在完成所有子测试后才能完成。在这个例子中，所有的测试都是相互平行的，并且只与对方一起运行，而不管可能定义的其它顶级测试：

func TestGroupedParallel(t *testing.T) {
    for _, tc := range tests {
        tc := tc // capture range variable
        t.Run(tc.Name, func(t *testing.T) {
            t.Parallel()
            ...
        })
    }
}

运行直到并行子测试完成才会返回，这提供了一种在一组并行测试后进行清理的方法：

func TestTeardownParallel(t *testing.T) {
    // This Run will not return until the parallel tests finish.
    t.Run("group", func(t *testing.T) {
        t.Run("Test1", parallelTest1)
        t.Run("Test2", parallelTest2)
        t.Run("Test3", parallelTest3)
    })
    // 
}

Main 测试

有时候我们也需要从主函数开始进行测试：

func TestMain(m *testing.M)

例：
func TestMain(m *testing.M) {
    // call flag.Parse() here if TestMain uses flags
    os.Exit(m.Run())
}

HTTP 测试

Go 语言目前的 web 开发是比较多的，那么在我们对功能函数有了测试之后，HTTP 的测试又该怎样做呢？

Go 的标准库为我们提供了一个 httptest 的库，通过它就能够轻松的完成 HTTP 的测试。

1、测试 Handle 函数

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "io/ioutil"
    "net/http"
    "net/http/httptest"
)

var HandleHelloWorld = func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    io.WriteString(w, "Hello World!")
}

func main() {
    req := httptest.NewRequest("GET", "http://example.com/foo", nil)
    w := httptest.NewRecorder()
    HandleHelloWorld(w, req)

    resp := w.Result()
    body, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body)

    fmt.Println(resp.StatusCode)
    fmt.Println(resp.Header.Get("Content-Type"))
    fmt.Println(string(body))
}

2、TLS 服务器？

package main

import (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "log"
    "net/http"
    "net/http/httptest"
)

func main() {
    ts := httptest.NewTLSServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        fmt.Fprintln(w, "Hello, client")
    }))
    defer ts.Close()

    client := ts.Client()
    res, err := client.Get(ts.URL)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    greeting, err := ioutil.ReadAll(res.Body)
    res.Body.Close()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    fmt.Printf("%s", greeting)
}

3、常用的 HTTP 框架又如何测试？

// Package main provides ...
package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "net/http/httptest"

    "github.com/gin-gonic/gin"
)

func main() {
    engine := gin.Default()
    engine.GET("/hello", func(c *gin.Context) { c.String(http.StatusOK, "Hello") })
    engine.GET("/world", func(c *gin.Context) { c.String(http.StatusOK, "world") })

    req := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/hello", nil)
    w := httptest.NewRecorder()

    engine.ServeHTTP(w, req)

    fmt.Println(w.Body.String())
}

最后

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