Golang单元测试与断言编写流程详解
梦想画家 人气:0Go 在testing包中内置测试命令go test
,提供了最小化但完整的测试体验。标准工具链还包括基准测试和基于代码覆盖的语句,类似于NCover(.NET)或Istanbul(Node.js)。本文详细讲解go编写单元测试的过程,包括性能测试及测试工具的使用,另外还介绍第三方断言库的使用。
编写单元测试
go中单元测试与语言中其他特性一样具有独特见解,如格式化、命名规范。语法有意避免使用断言,并将检查值和行为的责任留给开发人员。
下面通过示例进行说明。我们编写Sum函数,实现数据求和功能:
package main func Sum(x int, y int) int { return x + y } func main() { Sum(5, 5) }
然后在单独的文件中编写测试代码,测试文件可以在相同包中,或不同包中。测试代码如下:
package main import "testing" func TestSum(t *testing.T) { total := Sum(5, 5) if total != 10 { t.Errorf("Sum was incorrect, got: %d, want: %d.", total, 10) } }
Golang测试功能特性:
- 仅需要一个参数,必须是
t *testing.T
- 以Test开头,接着单词或词组,采用骆驼命名法,举例:TestValidateClient
- 调用
t.Error
或t.Fail
表明失败(当然也可以使用t.Errorf
提供更多细节) t.Log
用于提供非失败的debug信息输出- 测试文件必须命名为
something_test.go
,举例:addition_test.go
批量测试(test tables)
test tables
概念是一组(slice数组)测试输入、输出值:
func TestSum(t *testing.T) { tables := []struct { x int y int n int }{ {1, 1, 2}, {1, 2, 3}, {2, 2, 4}, {5, 2, 7}, } for _, table := range tables { total := Sum(table.x, table.y) if total != table.n { t.Errorf("Sum of (%d+%d) was incorrect, got: %d, want: %d.", table.x, table.y, total, table.n) } } }
如果需要触发错误,我们可以修改测试数据,或修改代码。这里修改代码return x*y
, 输出如下:
=== RUN TestSum
math_test.go:61: Sum of (1+1) was incorrect, got: 1, want: 2.
math_test.go:61: Sum of (1+2) was incorrect, got: 2, want: 3.
math_test.go:61: Sum of (5+2) was incorrect, got: 10, want: 7.
--- FAIL: TestSum (0.00s)FAIL
单元测试不仅要正向测试,更要进行负向测试。
执行测试
执行测试有两种方法:
在相同目录下运行命令:
go test
这会匹配任何packagename_test.go的任何文件。
使用完整的包名
go test
现在我们可以运行单元测试了,还可以增加参数go test -v
获得更多输出结果。
单元测试和集成测试的区别在于单元测试通常不依赖网络、磁盘等,仅测试一个功能,如函数。
另外还可以查看测试语句覆盖率,增加-cover
选项。但高覆盖率未必总是比低覆盖率好,关键是功能正确。
如果执行下面命令,可以生成html文件,以可视化方式查看覆盖率:
go test -cover -coverprofile=c.out
go tool cover -html=c.out -o coverage.html
性能测试
benchmark 测试衡量程序性能,可以比较不同实现差异,理解影响性能原因。
go性能测试也有一定规范:
性能测试函数名必须以Benchmark
开头,之后大写字母或下划线。因此BenchmarkFunctionName()
和 Benchmark_functionName()
都是合法的,但Benchmarkfunctionname()
不合法。这与单元测试以Test开头规则一致。
虽然可以把单元测试和性能测试代码放在相同文件,但尽量避免,文件命名仍然以_test.go结尾。如单元测试文件为simple_test.go,性能测试为benchmark_test.go。
下面通过示例进行说明,首先定义函数:
func IsPalindrome(s string) bool { for i := range s { if s[i] != s[len(s)-1-i] { return false } } return true }
先编写单元测试,分别编写正向测试和负向测试:
func TestPalindrome(t *testing.T) { if !IsPalindrome("detartrated") { t.Error(`IsPalindrome("detartrated") = false`) } if !IsPalindrome("kayak") { t.Error(`IsPalindrome("kayak") = false`) } } func TestNonPalindrome(t *testing.T) { if IsPalindrome("palindrome") { t.Error(`IsPalindrome("palindrome") = true`) } }
接着编写基准测试(性能测试):
func BenchmarkIsPalindrome(b *testing.B) { for i := 0; i < b.N; i++ { IsPalindrome("A man, a plan, a canal: Panama") } }
执行性能测试
go test -bench . -run notest
-bench参数执行所有性能测试,也可以使用正则代替.
,默认情况单元测试也会执行,因为单元测试种有错误,可以通过-run 参数指定值不匹配任何测试函数名称,从而仅执行性能测试。
我们还可以指定其他参数,下面示例指定count为2,表示对现有测试执行两次分析。设置GOMAXPROCS为4,查看测试的内存情况,执行这些请求时间为2秒,而不是默认的1秒执行时间。命令如下:
$ go test -bench=. -benchtime 2s -count 2 -benchmem -cpu 4 -run notest
goos: windows
goarch: amd64
pkg: gin01/math
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-10510U CPU @ 1.80GHz
BenchmarkIsPalindrome
BenchmarkIsPalindrome-4 1000000000 1.349 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkIsPalindrome-4 1000000000 1.356 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok gin01/math 3.234s
-4
: 执行测试的GOMAXPROCS数量1000000000
:为收集必要数据而运行的次数1.349 ns/op
:测试每个循环执行速度PASS
:指示基准测试运行的结束状态。
配置计算时间
定义函数:
func sortAndTotal(vals []int) (sorted []int, total int) { sorted = make([]int, len(vals)) copy(sorted, vals) sort.Ints(sorted) for _, val := range sorted { total += val total++ } return }
对应单元测试如下:
func BenchmarkSort(b *testing.B) { rand.Seed(time.Now().UnixNano()) size := 250 data := make([]int, size) for i := 0; i < b.N; i++ { for j := 0; j < size; j++ { data[j] = rand.Int() } sortAndTotal(data) } }
每次执行前,随机生成数组,造成性能测试不准确。
为了更准确计算时间,可以使用下面函数进行控制:
-StopTimer() : 停止计时器方法.
-StartTimer() : 启动计时器方法.
-ResetTimer() : 重置计时器方法.
最终性能测试函数如下:
func BenchmarkSort(b *testing.B) { rand.Seed(time.Now().UnixNano()) size := 250 data := make([]int, size) // 开始前先重置 b.ResetTimer() for i := 0; i < b.N; i++ { // 准备数据时停止计时 b.StopTimer() for j := 0; j < size; j++ { data[j] = rand.Int() } // 调用函数时启动计时 b.StartTimer() sortAndTotal(data) } }
断言(assertion)
go测试没有提供断言,对于java开发人员来说有点不习惯。这里介绍第三方库 github.com/stretchr/testify/assert
.它提供了一组易理解的测试工具。
assert示例
assert子库提供了便捷的断言函数,可以大大简化测试代码的编写。总的来说,它将之前需要判断 + 信息输出的模式:
import ( "testing" "github.com/stretchr/testify/assert" ) func TestSomething(t *testing.T) { var a string = "Hello" var b string = "Hello" assert.Equal(t, a, b, "The two words should be the same.") }
观察到上面的断言都是以TestingT为第一个参数,需要大量使用时比较麻烦。testify提供了一种方便的方式。先以testing.T创建一个Assertions对象,Assertions定义了前面所有的断言方法,只是不需要再传入TestingT参数了。
func TestEqual(t *testing.T) { assertions := assert.New(t) assertion.Equal(a, b, "") // ... }
TestingT类型定义如下,就是对*testing.T做了一个简单的包装:
// TestingT is an interface wrapper around *testing.T type TestingT interface { Errorf(format string, args ...interface{}) }
下面引用官网的一个示例。
首先定义功能函数Addition:
func Addition(a, b int) int { return a + b }
测试代码:
import ( "github.com/stretchr/testify/assert" "testing" ) // 定义比较函数类型,方便后面批量准备测试数据 type ComparisonAssertionFunc func(assert.TestingT, interface{}, interface{}, ...interface{}) bool // 测试参数类型 type args struct { x int y int } func TestAddition(t *testing.T) { tests := []struct { name string args args expect int assertion ComparisonAssertionFunc }{ {"2+2=4", args{2, 2}, 4, assert.Equal}, {"2+2!=5", args{2, 2}, 5, assert.NotEqual}, {"2+3==5", args{2, 3}, 5, assert.Exactly}, } for _, tt := range tests { // 动态执行断言函数 t.Run(tt.name, func(t *testing.T) { tt.assertion(t, tt.expect, Addition(tt.args.x, tt.args.y)) }) } assert.Equal(t, 2, Addition(1, 1), "sum result is equal") }
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