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Golang單元測試與斷言編寫流程詳解_Golang

作者：夢想畫家 ? 更新時間： 2023-01-12 編程語言

Go 在testing包中內置測試命令go test,提供了最小化但完整的測試體驗。標準工具鏈還包括基準測試和基于代碼覆蓋的語句，類似于NCover(.NET)或Istanbul(Node.js)。本文詳細講解go編寫單元測試的過程，包括性能測試及測試工具的使用，另外還介紹第三方斷言庫的使用。

編寫單元測試

go中單元測試與語言中其他特性一樣具有獨特見解，如格式化、命名規范。語法有意避免使用斷言，并將檢查值和行為的責任留給開發人員。

下面通過示例進行說明。我們編寫Sum函數，實現數據求和功能：

package main
func Sum(x int, y int) int {
    return x + y
}
func main() {
    Sum(5, 5)
}

然后在單獨的文件中編寫測試代碼，測試文件可以在相同包中，或不同包中。測試代碼如下：

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測試功能特性：

  • 僅需要一個參數，必須是t *testing.T
  • 以Test開頭，接著單詞或詞組，采用駱駝命名法，舉例：TestValidateClient
  • 調用t.Error 或 t.Fail 表明失敗(當然也可以使用t.Errorf提供更多細節)
  • t.Log用于提供非失敗的debug信息輸出
  • 測試文件必須命名為something_test.go ,舉例: addition_test.go

批量測試(test tables)

test tables概念是一組（slice數組）測試輸入、輸出值：

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)
		}
	}
}

如果需要觸發錯誤，我們可以修改測試數據，或修改代碼。這里修改代碼return x*y, 輸出如下：

=== 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

單元測試不僅要正向測試，更要進行負向測試。

執行測試

執行測試有兩種方法：

在相同目錄下運行命令：

go test?

這會匹配任何packagename_test.go的任何文件。

使用完整的包名

go test

現在我們可以運行單元測試了，還可以增加參數go test -v獲得更多輸出結果。

單元測試和集成測試的區別在于單元測試通常不依賴網絡、磁盤等，僅測試一個功能，如函數。

另外還可以查看測試語句覆蓋率，增加-cover選項。但高覆蓋率未必總是比低覆蓋率好，關鍵是功能正確。

如果執行下面命令，可以生成html文件，以可視化方式查看覆蓋率：

go test -cover -coverprofile=c.out
go tool cover -html=c.out -o coverage.html?

性能測試

benchmark 測試衡量程序性能，可以比較不同實現差異，理解影響性能原因。

go性能測試也有一定規范：

性能測試函數名必須以Benchmark開頭，之后大寫字母或下劃線。因此BenchmarkFunctionName() 和 Benchmark_functionName()都是合法的，但Benchmarkfunctionname()不合法。這與單元測試以Test開頭規則一致。

雖然可以把單元測試和性能測試代碼放在相同文件，但盡量避免，文件命名仍然以_test.go結尾。如單元測試文件為simple_test.go，性能測試為benchmark_test.go。

下面通過示例進行說明，首先定義函數：

func IsPalindrome(s string) bool {
	for i := range s {
		if s[i] != s[len(s)-1-i] {
			return false
		}
	}
	return true
}

先編寫單元測試，分別編寫正向測試和負向測試：

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`)
	}
}

接著編寫基準測試（性能測試）：

func BenchmarkIsPalindrome(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		IsPalindrome("A man, a plan, a canal: Panama")
	}
}

執行性能測試

go test -bench . -run notest

-bench參數執行所有性能測試，也可以使用正則代替. ，默認情況單元測試也會執行，因為單元測試種有錯誤，可以通過-run 參數指定值不匹配任何測試函數名稱，從而僅執行性能測試。

我們還可以指定其他參數，下面示例指定count為2，表示對現有測試執行兩次分析。設置GOMAXPROCS為4，查看測試的內存情況，執行這些請求時間為2秒，而不是默認的1秒執行時間。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 ： 執行測試的GOMAXPROCS數量
  • 1000000000 ：為收集必要數據而運行的次數
  • 1.349 ns/op ：測試每個循環執行速度
  • PASS：指示基準測試運行的結束狀態。

配置計算時間

定義函數：

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
}

對應單元測試如下：

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)
	}
}

每次執行前，隨機生成數組，造成性能測試不準確。

為了更準確計算時間，可以使用下面函數進行控制：

-StopTimer() : 停止計時器方法.

-StartTimer() : 啟動計時器方法.

-ResetTimer() : 重置計時器方法.

最終性能測試函數如下：

func BenchmarkSort(b *testing.B) {
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	size := 250
	data := make([]int, size)
    // 開始前先重置
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ {
        // 準備數據時停止計時
		b.StopTimer()
		for j := 0; j < size; j++ {
			data[j] = rand.Int()
		}
        // 調用函數時啟動計時
		b.StartTimer()
		sortAndTotal(data)
	}
}

斷言(assertion)

go測試沒有提供斷言，對于java開發人員來說有點不習慣。這里介紹第三方庫 github.com/stretchr/testify/assert.它提供了一組易理解的測試工具。

assert示例

assert子庫提供了便捷的斷言函數，可以大大簡化測試代碼的編寫?？偟膩碚f，它將之前需要判斷 + 信息輸出的模式：

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.")
}

觀察到上面的斷言都是以TestingT為第一個參數，需要大量使用時比較麻煩。testify提供了一種方便的方式。先以testing.T創建一個Assertions對象，Assertions定義了前面所有的斷言方法，只是不需要再傳入TestingT參數了。

func TestEqual(t *testing.T) {
  assertions := assert.New(t)
  assertion.Equal(a, b, "")
  // ...
}

TestingT類型定義如下，就是對*testing.T做了一個簡單的包裝：

// TestingT is an interface wrapper around *testing.T
type TestingT interface {
	Errorf(format string, args ...interface{})
}

下面引用官網的一個示例。

首先定義功能函數Addition：

func Addition(a, b int) int {
	return a + b
}

測試代碼：

import (
	"github.com/stretchr/testify/assert"
	"testing"
)
// 定義比較函數類型，方便后面批量準備測試數據
type ComparisonAssertionFunc func(assert.TestingT, interface{}, interface{}, ...interface{}) bool
// 測試參數類型
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 {
        // 動態執行斷言函數
		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")
}

原文鏈接：https://blog.csdn.net/neweastsun/article/details/128101741

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