**本人是第六屆字節(jié)跳動青訓營（后端組）的成員。本文由博主本人整理自該營的日常學習實踐，首發(fā)于稀土掘金：??Go語言工程實踐之測試 | 青訓營

目錄

一、概述

1、回歸測試

2、集成測試

3、單元測試

二、單元測試

1、流程

2、規(guī)則

3、單元測試的例子

4、assert

5、覆蓋率

6、依賴

7、文件處理

三、Mock測試

四、基準測試

一、概述

測試主要包括：回歸測試、集成測試、單元測試。

1、回歸測試

用于驗證已經(jīng)修改或新增功能后，軟件的既有功能是否受到影響。

它主要用于確保軟件在經(jīng)過修改后仍然能正確運行，并且新的更改沒有引入新的錯誤或破壞原有的功能。

比如開發(fā)抖音產(chǎn)品，那么回歸測試就是新增了一部分功能后，由負責質(zhì)量保證的部門手動在終端創(chuàng)造一些特定的場景（比如刷一下抖音，看一下評論等）來檢查功能是否正確。

2、集成測試

用于驗證多個模塊或組件在一起協(xié)同工作時的正確性。

它主要用于檢查不同模塊之間的交互和接口是否正常，以確保整個軟件系統(tǒng)在集成后能夠正常運行。在軟件開發(fā)過程中，通常會將軟件系統(tǒng)劃分為多個模塊或組件，每個模塊負責實現(xiàn)不同的功能。

在集成測試中，這些模塊會被組合在一起，并進行全面的測試，以驗證它們之間的協(xié)作和接口是否正確。

3、單元測試

在開發(fā)階段，開發(fā)者對單獨的函數(shù)模塊進行功能測試。單元測試用于驗證程序中的各個獨立模塊（通常是函數(shù)或方法）是否按照預期進行工作。它是在軟件開發(fā)中最小的測試單位，旨在測試代碼的最小功能單元，以確保每個單元都能正確地完成其預定的功能。

層級從上到下，測試的覆蓋率逐層變大，成本逐層降低。因此可以說，單元測試的覆蓋率一定程度上決定了代碼的質(zhì)量。

• 單元測試的成本較低，覆蓋率較高，可以確保每個單元都能正確工作。
• 集成測試的成本適中，覆蓋率較低，主要用于驗證不同模塊之間的協(xié)作。
• 回歸測試的成本較高，主要用于驗證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能性。

在實際開發(fā)中，這三種測試方法通常會結(jié)合使用，以便在不同的層次和階段上確保軟件的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

二、單元測試

1、流程

單元測試主要包括輸入、測試單元、輸出以及校對。

• “單元”的概念比較廣，包括接口、函數(shù)、模塊等等。
• 用最后的校對來保證代碼的功能與我們預期的相符。最后通過輸出和期望值作校對，來驗證代碼的正確性。
• 單元測試一方面可以保證質(zhì)量。每次編寫新代碼并加入了單元測試，在代碼整體覆蓋率足夠的情況下一方面保證了新功能本身的正確性，又未破壞原有的正確性；另一方面可以提升效率，在代碼有bug的情況下通過編寫單測，可以在一個較短的周期內(nèi)定位和修復問題。

2、規(guī)則

（1）所有的測試文件都以 _test.go 結(jié)尾。這樣可以很容易辨別哪些文件是 go 的源代碼，哪些是測試代碼。

（2）單元測試函數(shù)的命名規(guī)范，以Test開頭，且Test后面的第一個字母大寫。如TestDemo。

（3）單元測試提供了一個TestMain函數(shù)，TestMain是 Go 語言中測試包(testing)的一個特殊函數(shù)，用于在運行測試之前和之后執(zhí)行一些初始化和收尾操作。它不是針對單個測試用例的，而是整個測試包的入口函數(shù)。它可以被用來替代測試函數(shù)的默認入口點 func TestXxx(t *testing.T)。

TestMain的代碼結(jié)構(gòu)如下，它會在所有測試函數(shù)執(zhí)行之前運行，并且可以在其中進行全局初始化和清理操作。然后，它會調(diào)用 m.Run() 啟動所有測試函數(shù)的執(zhí)行。

因為它是測試包的入口函數(shù)，所以只會執(zhí)行一次。

需要注意的是，測試函數(shù)是并行執(zhí)行的，所以不能依賴測試函數(shù)之間的執(zhí)行順序。

3、單元測試的例子

先在demo2.go文件中，創(chuàng)建一個HelloTom函數(shù)，預期返回"Tom"。

（這里為了測試，故意寫成返回"Jerry"。）

//demo2.go

package main

func HelloTom() string {
	return "Jerry"
}

然后生成測試文件： demo2_test.go。

Tips：如果使用 GoLand 為IDE，快捷鍵 alt+insert ，然后選擇Test file，可以直接生成一個單元測試文件。

在demo2_test.go中編寫以下測試代碼：

package main

import "testing"

func TestHelloTom(t *testing.T) {
	output := HelloTom()  //運行HelloTom 接收返回值
	expectOutput := "Tom" //預期輸出Tom
	if output != expectOutput {
		t.Errorf("Expected %s do not match actual %s", expectOutput, output)
	}
}

通過 if 的方式校對 output 是否與 expected 相等。如果相等，則測試PASS，不相等則FAIL。

除了直接用運算符來判斷，還有更加簡便的方式，即使用 assert。

4、assert

除了使用運算符進行校對，也有很多開源的assert包可以幫助我們實現(xiàn)預期和實際輸出equal或not equal的比較。

導入開源的assert包：

github.com/stretchr/testify/assert

可以在終端使用以下命令獲取依賴（如果沒有下載過，直接引入包會報紅）：

?go get github.com/stretchr/testify/assert

調(diào)用 assert.Equal來對預期和實際輸出進行比較。第二個參數(shù)是預期輸出，第三個參數(shù)是實際輸出：

package main

import (
	"github.com/stretchr/testify/assert" // 導入開源的assert包
	"testing"
)

func TestHelloTom(t *testing.T) {
	output := HelloTom()  //運行HelloTom 接收返回值
	expectOutput := "Tom" //預期輸出Tom
	//if output != expectOutput {
	//	t.Errorf("Expected %s do not match actual %s", expectOutput, output)
	//}

	assert.Equal(t, expectOutput, output)    //直接調(diào)用包中的接口
}

運行結(jié)果：actual 和 expected 不符合，測試FAIL。

若將HelloTom模塊返回的值改為Tom，再次執(zhí)行單元測試：

可見此時單元測試的結(jié)果是PASS。

5、覆蓋率

在我們進行單元測試時需要考慮以下問題：

如何衡量代碼是否經(jīng)過了足夠的測試？如何評價項目的測試水準？如何評估項目是否達到了高水準測試等級？

單元測試的主要評估標準是代碼覆蓋率，覆蓋率越高則證明越多的代碼經(jīng)過了測試。來看下面這個例子：

創(chuàng)建demo3.go，其中編寫了一個判斷分數(shù)是否及格的功能。

package main

func judgePass(score int) bool {
	//return score >= 60
	if score >= 60 {
		return true
	}
	return false
}

?生成測試文件demo3_test.go，調(diào)用 judgePass 并傳入一個70，將結(jié)果與true校對。

package main

import (
	"github.com/stretchr/testify/assert"
	"testing"
)

func Test_judgePass(t *testing.T) {
	isPass := judgePass(70)
	assert.Equal(t, true, isPass)
}

然后運行帶有覆蓋率（coverage）的測試?？梢杂妹顔为殰y試某個模塊（如demo3.go）：

go test demo3_test.go demo3.go --cover

也可以在GoLand直接操作，點擊右上角的run with coverage進行測試。測試工具會自動運行測試用例，并在執(zhí)行過程中跟蹤被執(zhí)行的代碼行數(shù)。最后，它會計算測試覆蓋率并給出結(jié)果。（注意，這樣執(zhí)行的是該目錄下的所有測試文件，給出的也是整個包的測試覆蓋率結(jié)果。）

最終的代碼覆蓋率為66.7%。這是因為demo3.go中的3條語句在case為70時執(zhí)行2條。

如果在 judgePass 中直接寫成 return score >= 60，那么代碼的覆蓋率就會變成100%。因為這個函數(shù)中所有的語句都被執(zhí)行過了。?

特別注意：直接點擊run with coverage，執(zhí)行的是該目錄下的所有測試文件，給出的也是整個包的測試覆蓋率結(jié)果。如果該目錄下還有其它文件代碼，執(zhí)行測試用例后會發(fā)現(xiàn)覆蓋率降低：

如何提升覆蓋率？

剛才只是測試了70，覆蓋率只有66.7%，還有部分代碼沒有被運行。我們希望提升覆蓋率，因此可以多傳入一些測試用例case。比如這里，再傳入一個50：

coverage達到了 100%。

6、依賴

實際項目中，測試依賴的組件可能會很復雜。比如可能依賴一些數(shù)據(jù)庫，文件，cache等。這些都屬于項目中的強依賴（即是一個模塊對于另一個模塊存在緊密的依賴關(guān)系。當一個組件的實現(xiàn)或功能發(fā)生變化時，會直接影響到依賴它的其他組件的正確性或穩(wěn)定性）。

而單元測試的兩個目標是冪等和穩(wěn)定：

• 冪等：重復運行一個測試，其結(jié)果都是一樣的。
• 穩(wěn)定：單元測試是相互隔離的，在任何時間任何函數(shù)都可運行。

其實，直接寫單元測試可能是不穩(wěn)定的，因為它可能存在一些依賴，如網(wǎng)絡(luò)等。解決這個問題，可以在單元測試時使用mock測試。

7、文件處理

可以用文件依賴來演示一下單元測試中的依賴問題。

首先創(chuàng)建文件 log.txt，其中內(nèi)容如下：

創(chuàng)建demo4.go，編寫函數(shù)用于實現(xiàn)“讀取文件的第一行”這一功能。

package main

import (
	"bufio"
	"os"
	"strings"
)

func ReadFirstLine() string {
	// 打開一個文件
	open, err := os.Open("log.txt")

	// defer關(guān)鍵字，用于延遲函數(shù)的執(zhí)行
	// 這里的作用是在函數(shù) ReadFirstLine() 執(zhí)行結(jié)束后即使發(fā)生錯誤或提前返回，
	// 也會確保文件資源 open 被及時關(guān)閉，避免資源泄漏。
	defer open.Close()
	// 判斷是否發(fā)生error
	if err != nil {
		return ""
	}

	// 創(chuàng)建文件掃描器scanner
	scanner := bufio.NewScanner(open)
	for scanner.Scan() {
		// 只讀取第一行的內(nèi)容 返回
		return scanner.Text() // 用于獲取scanner當前所在位置的文本內(nèi)容
	}
	return ""
}

func ProcessFirstLine() string {
	// 讀取文件中的行
	line := ReadFirstLine()
	// 把讀到的行進行字符串替換，把11替換成00
	destLine := strings.ReplaceAll(line, "11", "00")
	return destLine
}

生成單元測試。同時創(chuàng)建log.txt文件進行文件操作。?

package main

import (
	"github.com/stretchr/testify/assert"
	"testing"
)

func Test(t *testing.T) {
	firstLine := ProcessFirstLine()
	assert.Equal(t, "line00", firstLine) // 別忘了第二個參數(shù)是expected，第三個是actual
}

運行：

這里對文件 log.txt 的依賴就是強依賴。

一旦文件被別人篡改，那測試文件可能也會受到影響，甚至無法執(zhí)行。這樣就無法達到單元測試冪等、穩(wěn)定的目標。

三、Mock測試

Mock（模擬）是一種測試技術(shù)，用于在測試代碼時替代某些依賴項或功能，以便進行可控制和可預測的測試。這種技術(shù)的目的是模擬真實環(huán)境中的特定行為，從而使開發(fā)人員能夠?qū)浖牟煌糠诌M行獨立測試，而不需要依賴其他組件的完整性或穩(wěn)定性。

打樁（Stubbing）是Mock技術(shù)的一種應用。它是在單元測試中使用模擬對象（通常稱為“樁”或“stub”）代替真實的依賴項或功能，以模擬這些依賴項或功能的行為。打樁的目的是在測試代碼的過程中隔離被測試代碼，并使測試更簡單、可控、可重復和高效。

舉個例子，假設(shè)有一個函數(shù)A，它依賴于函數(shù)B的返回結(jié)果。在單元測試函數(shù)A時，我們可以打樁函數(shù)B的行為，使其返回我們預先設(shè)定好的值，而不是實際去調(diào)用函數(shù)B。這樣就能夠獨立地測試函數(shù)A的邏輯，而不必擔心函數(shù)B的實際行為。

演示一下對 demo4.go 中的 ReadFirstLine 進行打樁測試，不再依賴本地文件：

首先引入monkey：bou.ke/monkey

monkey是一個開源的mock測試庫，可以對函數(shù)或方法進行mock。這是monkey中的打樁函數(shù)和卸載打樁函數(shù)：

我們就調(diào)用它們來實現(xiàn)mock。在測試文件中編寫以下代碼：

package main

import (
	"bou.ke/monkey"
	"github.com/stretchr/testify/assert"
	"testing"
)

func TestProcessFirstLine(t *testing.T) {
	// 調(diào)用打樁函數(shù) 打樁函數(shù)實現(xiàn)了mock的功能
	// 對ReadFirstLine進行打樁操作，替換函數(shù)為輸出“l(fā)ine110”
	monkey.Patch(ReadFirstLine, func() string {
		return "line11"
	})
	// 使用defer完成打樁函數(shù)的卸載
	defer monkey.Unpatch(ReadFirstLine)
	// 再次獲取函數(shù)的返回值
	firstLine := ProcessFirstLine()
	// 通過mock，就避免了對log.txt的強依賴。這個單元測試可以在任何時間任何環(huán)境去執(zhí)行
	assert.Equal(t, "line00", firstLine)
}

調(diào)用打樁函數(shù)，模擬ReadFirstLine函數(shù)的功能。這樣，在該測試模塊中并沒有實際調(diào)用ReadFirstLine函數(shù)，也沒有用到 log.txt ，但是也能完成測試。而且不會因為文件遭到破壞而無法驗證。

四、基準測試

go中也提供了基準測試的框架。在 Go 語言中，基準測試用于衡量代碼的性能（如運行性能和cpu損耗），特別是在處理大量數(shù)據(jù)時的性能表現(xiàn)。在實際中，當遇到代碼性能瓶頸時，為了定位問題經(jīng)常要對代碼做性能分析，這就用到了基準測試?；鶞蕼y試的使用方法類似于單元測試。

創(chuàng)建demo5.go，這是一個模擬隨機選擇服務器的程序：

package main

import "math/rand"

var ServerIndex [10]int

func InitServerIndex() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		ServerIndex[i] = i + 100
	}
}

func Select() int {
	// 模擬通過下標來隨機選擇服務器
	return ServerIndex[rand.Intn(10)]
}

編寫測試文件，下面寫了兩個基準測試函數(shù)：

package main

import (
	"testing"
)

func BenchmarkSelect(b *testing.B) {
	InitServerIndex()
	b.ResetTimer() //定時器重置，因為函數(shù)InitServerIndex不屬于要測試的函數(shù)的損耗，所以計時要把這個時間去掉
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		Select()
	}
}

// 基準測試也支持并行
func BenchmarkSelectParallel(b *testing.B) {
	InitServerIndex()
	b.ResetTimer()
	b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
		for pb.Next() {
			Select()
		}
	})
}

1. BenchmarkSelect：這個基準測試函數(shù)用于測試 Select 函數(shù)的性能。在基準測試開始之前，調(diào)用 InitServerIndex 函數(shù)進行初始化工作。然后，通過循環(huán)運行 Select 函數(shù) b.N 次，b.N 表示測試運行的迭代次數(shù)。

2. BenchmarkSelectParallel：這個基準測試函數(shù)也用于測試 Select 函數(shù)的性能，不同之處在于它使用了并行測試。通過 b.RunParallel 函數(shù)，我們可以在多個 goroutine 中并行運行 Select 函數(shù)。這樣可以更好地利用多核處理器的性能，加快測試的執(zhí)行速度。

運行結(jié)果：?

基準測試也支持并行執(zhí)行，但是可見并行去做基準測試的情況下，它的性能退化了。原因是Select中用到了rand函數(shù)，而rand為了保證全局的隨機性和并發(fā)安全，它持有全局鎖。因此就降低了并發(fā)的性能。

用fastrand可以提升性能。后期如果有隨機場景，推薦使用fastrand。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-617806.html

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