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Go語言單元測試超詳細解析_Golang

作者：酷爾。 ? 更新時間： 2022-04-28 編程語言

前言:

平時根據需求寫代碼.人工進行測試往往不會面面俱到,還會因為需求的改變繁瑣的進行測試
通過完成一個測試函數，可以大大簡化測試的步驟,并且在需求該變的時候只需要改變一下測試的輸入與期望

一、單元測試分類及其概念

1.基本分類

  • 測試函數 函數前綴為Test 主要用于測試程序的一些邏輯行為是否正確
  • 基準函數 函數名前綴為Benchmark 主要測試函數的性能
  • 示例函數 函數的前綴名為 Example 為文檔提示示例文檔

2.細說單元測試分類

①測試函數

  • 函數的基本測試
  • 函數的組測試
  • 函數的子測試
  • 測試函數覆蓋率（也就是被測試函數有多少代碼用于了執行）
  • 在進行測試的時候，要保證被測函數覆蓋率為100%,測試函數覆蓋率為60%以上,否則寫的代碼大部分用不到,需要優化
    • ①測試覆蓋率可以使用go test -cover
    • ②go test -cover -coverprofile=c.out(將測試的結果存入文件c.out)
    • 然后使用go tool cover -html=c.out可以打開文件,顯示哪些代碼沒有執行

②基準測試

  • 基準函數測試是做什么的：基準函數會自定義一個時間段用于執行代碼,如果代碼簡潔,被測函數的執行次數需要成倍增加（直到達到基準測試函數給的預期,然后統計一共執行了多少輪,，每輪平均用時多少）
  • 執行基準函數時,首先要寫基準函數
  • 基準測試函數的參數是：*testing.B對應的指針變量
  • 在測試函數內部要進行循環，循環的終止條件是b.N

二、結合代碼細說每一種測試

1.基準測試

（1）基準測試函數需要注意的點

進行基準測試時往往是對函數的算法進行測驗,有時后一個算法在測試數據的基量不同時測試出的效果會不同我們需要對不同數量級的樣本進行測試的時候?？梢宰约簩懸粋€盒子作為跳板，測試什么數量級的數據就只進行當前數量級的測試

?測試的時候命令為：go test -bench=.(將所有的跳板函數均執行一遍)或者=特定函數進行特定函數測試-benchtime=time??(在被測試函數在基準函數默認的時間內執行不完時可以拿這個參數進行時間的擴充)在進行基準函數測試的時候，可能需要進行一些前置工作,如果感覺前置工作浪費時間可以使用?b.ResetTimer()對計時器進行重置

（2）基準測試代碼

測試函數代碼如下：

//文件名 subStr_test.go
package main

import (
?? ?"reflect"
?? ?"testing"
)
func BenchmarkSubStr(b *testing.B) {
?? ?for i := 0; i < b.N; i++ {
?? ??? ?res := subStr("qwe:qw:es:wqe", ":")
?? ??? ?if !reflect.DeepEqual(res, []string{"qwe", "qw", "es", "wqe"}) {
?? ??? ??? ?b.Errorf("不匹配")
?? ??? ?}
?? ?}

}

func benchmarkFib(b *testing.B, n int) {
?? ?for i := 0; i < b.N; i++ {
?? ??? ?Fib(n)
?? ?}
}

func BenchmarkFib5(b *testing.B) ?{ benchmarkFib(b, 5) }
func BenchmarkFib10(b *testing.B) { benchmarkFib(b, 10) }
func BenchmarkFib15(b *testing.B) { benchmarkFib(b, 15) }
func BenchmarkFib20(b *testing.B) { benchmarkFib(b, 20) }

被測函數代碼如下：

//文件名 subStr.go
package main

import (
?? ?"fmt"
?? ?"strings"
)

func subStr(str, stre string) []string {
?? ?index := strings.Index(str, stre)
?? ?var theSub []string

?? ?for index >= 0 {
?? ??? ?// 先將分隔符前面的數據進行保存
?? ??? ?temp := str[:index]
?? ??? ?// 將字符串往后移
?? ??? ?str = str[index+1:]
?? ??? ?// 重新獲取下標
?? ??? ?index = strings.Index(str, stre)
?? ??? ?if temp != "" {
?? ??? ??? ?theSub = append(theSub, temp)
?? ??? ?} else {
?? ??? ??? ?continue
?? ??? ?}
?? ?}
?? ?theSub = append(theSub, str)
?? ?return theSub[:]
}

// 菲薄那契數列
func Fib(n int) int {
?? ?if n < 2 {
?? ??? ?return n
?? ?}
?? ?return Fib(n-1) + Fib(n-2)
}

func main() {
?? ?fmt.Println(subStr("q:w:ec:wer:cd:scn:cj:c:is:icc:cin:si", ":"))
?? ?fmt.Printf("%#v\n", subStr("q:w:ec:wer:cd:scn:cj:c:is:icc:cin:si", ":"))
?? ?fmt.Println(123)
}

將以上兩個文件放在同一目錄下,執行測試命令 go test
?

得到測試結果:

?? ?goos: windows
?? ?goarch: amd64
?? ?cpu: Intel(R) Core(TM) i5-8265U CPU @ 1.60GHz
?? ?BenchmarkSubStr-8 ? 1213681?? ? ? 1012 ns/op?? ? ?352 B/op ?14 allocs/op
?? ?PASS
?? ?ok ??? ?_/d_/Go語言學習筆記/go語言語法部分/go語言進階語法/8.單元測試/基準測試?? ?2.410s

2.組測試與子測試

  • 對于一個函數的測試,不僅僅是一組測試用例,所以我們需要寫測試組,?對一個函數進行測試,測試的時候一般用集合鍵值對構成,每一個鍵對應一組測試數據
  • 進行組測試的時候可能會有個別的組出錯,所以使用子測試可以對某個案例進行單獨測試這就是測試組與子測試的產生背景

測試函數如下：

package main

import (
?? ?"reflect"
?? ?"testing"
)

type testS struct {
?? ?str ?string
?? ?ste ?string
?? ?want []string
}

//進行組測試,批量進行測試，如果有哪個地方不滿足則進行異常拋出
// func TestSubStr(t *testing.T) {
// ?? ?testMap := map[string]testS{
// ?? ??? ?"case_1": {"123:eqwe:123", ":", []string{"123", "eqwe", "123"}},
// ?? ??? ?"case_2": {"13:eqwe3:1@23", "3:", []string{"1", "eqwe", "1@23"}},
// ?? ??? ?"case_3": {"12@3@:@eq@we@:1@23", "@:", []string{"12@3", "@eq@we", "1@23"}},
// ?? ??? ?"case_4": {"123:eq@we:1@2@3", "q@", []string{"123:e", "we:1@2@3"}},
// ?? ??? ?"case_5": {"123:eqwe:123", "2", []string{"1", "3:eqwe:1", "3"}},
// ?? ??? ?"case_6": {"123:eqwe:123", "eqwe", []string{"123:", ":123"}},
// ?? ?}
// ?? ?for k, v := range testMap {
// ?? ??? ?res := subStr(v.str, v.ste)
// ?? ??? ?if !reflect.DeepEqual(res, v.want) {
// ?? ??? ??? ?t.Errorf("%v want:%#v got:%#v", k, v.want, res)
// ?? ??? ?}
// ?? ?}
// }

// 進行子測試,可以針對某個子樣本進行測試
func TestSubStr(t *testing.T) {
?? ?testMap := map[string]testS{
?? ??? ?"case_1": {"13:eqwe:123", ":", []string{"123", "eqwe", "123"}},
?? ??? ?"case_2": {"3:eqwe3:1@23", "3:", []string{"1", "eqwe", "1@23"}},
?? ??? ?"case_3": {"2@3@:@eq@we@:1@23", "@:", []string{"12@3", "@eq@we", "1@23"}},
?? ??? ?"case_4": {"123:eq@we:1@2@3", "q@", []string{"123:e", "we:1@2@3"}},
?? ??? ?"case_5": {"23:eqwe:123", "2", []string{"1", "3:eqwe:1", "3"}},
?? ??? ?"case_6": {"123:eqwe:123", "eqwe", []string{"123:", ":123"}},
?? ?}
?? ?for k, v := range testMap {
?? ??? ?t.Run(k, func(t *testing.T) {
?? ??? ??? ?res := subStr(v.str, v.ste)
?? ??? ??? ?if !reflect.DeepEqual(res, v.want) {
?? ??? ??? ??? ?t.Errorf("want:%#v got:%#v", v.want, res)
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?})

?? ?}
}

待測函數如下：

package main

import (
?? ?"fmt"
?? ?"strings"
)

func subStr(str, stre string) []string {
?? ?index := strings.Index(str, stre)
?? ?var theSub []string

?? ?for index >= 0 {
?? ??? ?// 先將分隔符前面的數據進行保存
?? ??? ?temp := str[:index]
?? ??? ?// 將字符串往后移
?? ??? ?str = str[index+len(stre):]
?? ??? ?// 重新獲取下標
?? ??? ?index = strings.Index(str, stre)
?? ??? ?if temp != "" {
?? ??? ??? ?theSub = append(theSub, temp)
?? ??? ?} else {
?? ??? ??? ?continue
?? ??? ?}
?? ?}
?? ?theSub = append(theSub, str)
?? ?return theSub[:]
}

func main() {
?? ?fmt.Println(subStr("q:w:ec:wer:cd:scn:cj:c:is:icc:cin:si", ":c"))
?? ?fmt.Printf("%#v\n", subStr("q:w:ec:wer:cd:scn:cj:c:is:icc:cin:si", ":"))
?? ?fmt.Println(123)
}

(1).組測試結果分析及命令：

  • 組測試命令仍使用 go test

--- FAIL: TestSubStr (0.00s)
?? ?--- FAIL: TestSubStr/case_1 (0.00s)
?? ? ? subStr_test.go:46: want:[]string{"123", "eqwe", "123"} got:[]string{"13", "eqwe", "123"} ? ? ? ?
?? ?--- FAIL: TestSubStr/case_2 (0.00s)
?? ? ? ? subStr_test.go:46: want:[]string{"1", "eqwe", "1@23"} got:[]string{"eqwe", "1@23"}
?? ?--- FAIL: TestSubStr/case_3 (0.00s)
?? ? ? ? subStr_test.go:46: want:[]string{"12@3", "@eq@we", "1@23"} got:[]string{"2@3", "@eq@we", "1@23"}
?? ?--- FAIL: TestSubStr/case_5 (0.00s)
?? ? ? ? subStr_test.go:46: want:[]string{"1", "3:eqwe:1", "3"} got:[]string{"3:eqwe:1", "3"}
?? ?FAIL
?? ?exit status 1
?? ?FAIL ? ?_/D_/Go語言學習筆記/go語言語法部分/go語言進階語法/8.單元測試/組測試與子測試 ? ? 0.155s

(2).子測試結果分析及命令：

  • 例如單獨測試case_1，使用的命令為go test -v -run=TestSubStr/case_1(等號后面跟的是上面組測試失敗案例FAIL后面的目錄)

=== RUN ? TestSubStr
=== RUN ? TestSubStr/case_1
? ? subStr_test.go:46: want:[]string{"123", "eqwe", "123"} got:[]string{"13", "eqwe", "123"}
--- FAIL: TestSubStr (0.00s)
? ? --- FAIL: TestSubStr/case_1 (0.00s)
FAIL
exit status 1
FAIL ? ?_/D_/Go語言學習筆記/go語言語法部分/go語言進階語法/8.單元測試/組測試與子測試 ? ? 0.186s

三、pprof調試工具

1.對主函數進行傳參

（1）os.Args
package main1

import (
?? ?"fmt"
?? ?"os"
)

func main() {
?? ?// os.Args可以在執行函數的時候傳遞參數,但是對于-name=xxx沒有辦法將其解析
?? ?if os.Args != nil {
?? ??? ?for index, temp := range os.Args {
?? ??? ??? ?fmt.Println("第", index+1, "個參數是:", temp)
?? ??? ?}
?? ?}
?? ?fmt.Println("hello")
}

（2）flag.Args

  • ? ?相對于os.Args來說,flag.Args使用起來更加方便
package main

import (
?? ?"flag"
?? ?"fmt"
?? ?"time"
)

func main() {
?? ?// 第一個參數為對應的參數,第二個參數為默認值,第三個參數為提示
?? ?// 返回的是對應類型的指針
?? ?// name := flag.String("name", "Tom", "輸入name")
?? ?// sex := flag.Bool("sex", true, "是不是男性")
?? ?// age := flag.Int("age", 10, "年齡")
?? ?// flag.Parse()
?? ?// fmt.Println(*name, *sex, *age)
?? ?var name string
?? ?var age int
?? ?var sex bool
?? ?flag.StringVar(&name, "name", "Tom", "輸入name")
?? ?flag.BoolVar(&sex, "sex", true, "是不是男性")
?? ?flag.IntVar(&age, "age", 10, "年齡")
?? ?tim := flag.Duration("time", time.Hour, "時間")
?? ?// 將輸入的數據進行解析,不使用這句話的話不能獲取到name sex age等屬性對應的值
?? ?flag.Parse()
?? ?fmt.Println(name, sex, age, *tim)
?? ?fmt.Println(flag.Args()) ?//以切片的方式返回命令行之外的其他參數
?? ?fmt.Println(flag.NArg()) ?//返回命令行之外的其他參數的個數
?? ?fmt.Println(flag.NFlag()) //返回使用命令行的參數的個數
}

2.pprof性能調優

pprof調試工具進行調試,主要看待測模塊在內存于時間上的效益調試的時候只會顯示耗費時間空間較多的代碼段.

生成調試代碼塊的文件：go run xx.exe -cpu....
使用go語言工具查看代碼塊所存在的問題：go tool pprof cpu.pprof

package main

import (
?? ?"flag"
?? ?"fmt"
?? ?"os"
?? ?"runtime/pprof"
?? ?"time"
)
// 一段有問題的代碼
func logicCode() {
?? ?var c chan int
?? ?for {
?? ??? ?select {
?? ??? ?case v := <-c:
?? ??? ??? ?fmt.Printf("recv from chan, value:%v\n", v)
?? ??? ?default:

?? ??? ?}
?? ?}
}

func main() {
?? ?var isCPUPprof bool
?? ?var isMemPprof bool
?? ?//獲取接收到的參數
?? ?flag.BoolVar(&isCPUPprof, "cpu", false, "turn cpu pprof on")
?? ?flag.BoolVar(&isMemPprof, "mem", false, "turn mem pprof on")
?? ?flag.Parse()
?? ?//判斷進行什么測試,然后執行分支,并將信息保存到相應的文件內。
?? ?if isCPUPprof {
?? ??? ?file, err := os.Create("./cpu.pprof")
?? ??? ?if err != nil {
?? ??? ??? ?fmt.Printf("create cpu pprof failed, err:%v\n", err)
?? ??? ??? ?return
?? ??? ?}
?? ??? ?pprof.StartCPUProfile(file)
?? ??? ?defer pprof.StopCPUProfile()
?? ?}
?? ?for i := 0; i < 8; i++ {
?? ??? ?go logicCode()
?? ?}
?? ?time.Sleep(20 * time.Second)
?? ?if isMemPprof {
?? ??? ?file, err := os.Create("./mem.pprof")
?? ??? ?if err != nil {
?? ??? ??? ?fmt.Printf("create mem pprof failed, err:%v\n", err)
?? ??? ??? ?return
?? ??? ?}
?? ??? ?pprof.WriteHeapProfile(file)
?? ??? ?file.Close()
?? ?}
}

總結:

這里對常用的測試函數,子測試進行了詳細的講解,對于pprof參數調優僅僅做了個介紹,可以根據自己的興趣在網上找一部分pprof的例子深入學習,進行自動化測試非常方便。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/apple_51931783/article/details/122563019

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