Golang 單元測試和性能測試

      開發程序其中很重要的一點是測試，咱們如何保證代碼的質量，如何保證每一個函數是可運行，運行結果是正確的，又如何保證寫出來的代碼性能是好的，咱們知道單元測試的重點在於發現程序設計或實現的邏輯錯誤，使問題及早暴露，便於問題的定位解決，而性能測試的重點在於發現程序設計上的一些問題，讓線上的程序可以在高併發的狀況下還能保持穩定。本小節將帶着這一連串的問題來說解Go語言中如何來實現單元測試和性能測試。

      Go語言中自帶有一個輕量級的測試框架testing和自帶的go test命令來實現單元測試和性能測試，testing框架和其餘語言中的測試框架相似，你能夠基於這個框架寫針對相應函數的測試用例，也能夠基於該框架寫相應的壓力測試用例，那麼接下來讓咱們一一來看一下怎麼寫。

如何編寫測試用例

因爲go test命令只能在一個相應的目錄下執行全部文件，因此咱們接下來新建一個項目目錄gotest,這樣咱們全部的代碼和測試代碼都在這個目錄下。

接下來咱們在該目錄下面建立兩個文件：gotest.go和gotest_test.go

1.gotest.go:這個文件裏面咱們是建立了一個包，裏面有一個函數實現了除法運算:

package gotest

import (
    "errors"
)

func Division(a, b float64) (float64, error) {
    if b == 0 {
        return 0, errors.New("除數不能爲0")
    }

    return a / b, nil
}

2.gotest_test.go:這是咱們的單元測試文件，可是記住下面的這些原則：

• 文件名必須是_test.go結尾的，這樣在執行go test的時候纔會執行到相應的代碼
• 你必須import testing這個包
• 全部的測試用例函數必須是Test開頭
• 測試用例會按照源代碼中寫的順序依次執行
• 測試函數TestXxx()的參數是testing.T，咱們可使用該類型來記錄錯誤或者是測試狀態
• 測試格式：func TestXxx (t *testing.T),Xxx部分能夠爲任意的字母數字的組合，可是首字母不能是小寫字母[a-z]，例如Testintdiv是錯誤的函數名。
• 函數中經過調用testing.T的Error, Errorf, FailNow, Fatal, FatalIf方法，說明測試不經過，調用Log方法用來記錄測試的信息。

下面是咱們的測試用例的代碼：

package gotest

import (
    "testing"
)

func Test_Division_1(t *testing.T) {
    if i, e := Division(6, 2); i != 3 || e != nil { //try a unit test on function
        t.Error("除法函數測試沒經過") // 若是不是如預期的那麼就報錯
    } else {
        t.Log("第一個測試經過了") //記錄一些你指望記錄的信息
    }
}

func Test_Division_2(t *testing.T) {
    t.Error("就是不經過")
}

咱們在項目目錄下面執行go test,就會顯示以下信息：

--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:16: 就是不經過
FAIL
exit status 1
FAIL    gotest  0.013s

從這個結果顯示測試沒有經過，由於在第二個測試函數中咱們寫死了測試不經過的代碼t.Error，

那麼咱們的第一個函數執行的狀況怎麼樣呢？默認狀況下執行go test是不會顯示測試經過的信息的，

咱們須要帶上參數go test -v，這樣就會顯示以下信息：

=== RUN Test_Division_1
--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:11: 第一個測試經過了
=== RUN Test_Division_2
--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:16: 就是不經過
FAIL
exit status 1
FAIL    gotest  0.012s

上面的輸出詳細的展現了這個測試的過程，咱們看到測試函數1 Test_Division_1測試經過，而測試函數.

2 Test_Division_2測試失敗了，最後得出結論測試不經過。接下來咱們把測試函數2修改爲以下代碼：

func Test_Division_2(t *testing.T) {
    if _, e := Division(6, 0); e == nil { //try a unit test on function
        t.Error("Division did not work as expected.") // 若是不是如預期的那麼就報錯
    } else {
        t.Log("one test passed.", e) //記錄一些你指望記錄的信息
    }
}   

而後咱們執行go test -v，就顯示以下信息，測試經過了：

=== RUN Test_Division_1
--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:11: 第一個測試經過了
=== RUN Test_Division_2
--- PASS: Test_Division_2 (0.00 seconds)
    gotest_test.go:20: one test passed. 除數不能爲0
PASS
ok      gotest  0.013s

如何編寫壓力測試

壓力測試用來檢測函數(方法）的性能，和編寫單元功能測試的方法相似,此處再也不贅述，但須要注意如下幾點：

• 壓力測試用例必須遵循以下格式，其中XXX能夠是任意字母數字的組合，可是首字母不能是小寫字母

func BenchmarkXXX(b *testing.B) { ... }

• go test不會默認執行壓力測試的函數，若是要執行壓力測試須要帶上參數-test.bench，語法:-test.bench="test_name_regex",例如go test -test.bench=".*"表示測試所有的壓力測試函數

• 在壓力測試用例中,請記得在循環體內使用testing.B.N,以使測試能夠正常的運行
• 文件名也必須以_test.go結尾

下面咱們新建一個壓力測試文件webbench_test.go，代碼以下所示：

package gotest

import (
    "testing"
)

func Benchmark_Division(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ { //use b.N for looping 
        Division(4, 5)
    }
}

func Benchmark_TimeConsumingFunction(b *testing.B) {
    b.StopTimer() //調用該函數中止壓力測試的時間計數

    //作一些初始化的工做,例如讀取文件數據,數據庫鏈接之類的,
    //這樣這些時間不影響咱們測試函數自己的性能

    b.StartTimer() //從新開始時間
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        Division(4, 5)
    }
}

咱們執行命令go test -test.bench=".*"，能夠看到以下結果：

PASS
Benchmark_Division  500000000            7.76 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction 500000000            7.80 ns/op
ok      gotest  9.364s  

上面的結果顯示咱們沒有執行任何TestXXX的單元測試函數，顯示的結果只執行了壓力測試函數，

第一條顯示了Benchmark_Division執行了500000000次，每次的執行平均時間是7.76納秒，

第二條顯示了Benchmark_TimeConsumingFunction執行了500000000，每次的平均執行時間是7.80納秒。

最後一條顯示總共的執行時間。

咱們執行命令go test -test.bench=".*" -count=5，能夠看到以下結果： （使用-count能夠指定執行多少次）

PASS
Benchmark_Division-2                 300000000             4.60 ns/op
Benchmark_Division-2                 300000000             4.57 ns/op
Benchmark_Division-2                 300000000             4.63 ns/op
Benchmark_Division-2                 300000000             4.60 ns/op
Benchmark_Division-2                 300000000             4.63 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2    300000000             4.64 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2    300000000             4.61 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2    300000000             4.60 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2    300000000             4.59 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2    300000000             4.60 ns/op
ok      _/home/diego/GoWork/src/app/testing    18.546s