golang testing 测试方法

Go语言是一门快速、安全、简单的编程语言，同时也支持测试非常友好。在Golang开发测试时，能够提高代码的质量和准确性，使得开发者在进行项目开发时能够更加轻松的迭代。

本文将会介绍Golang中的测试方法，包括单元测试、基准测试、性能测试以及边界测试。我们会分享常见的测试用例和测试技巧，帮助读者更好的了解Golang测试方法和技能，提高开发的效率和质量。

一、单元测试

1、测试用例基础框架

测试用例的基础框架是：

func TestFunctionName(t *testing.T) {
    // testing function
}

TestFunctionName是测试方法名，必须以Test开头，后面的FunctionName可以任意命名。testing.T是一个测试上下文，用来调度测试访问方法和记录测试的状态。在测试过程中可以利用它来报告失败和错误，将测试结果输出到控制台。

例如代码：

package main

import "testing"

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

func TestSum(t *testing.T) {
    got := Sum(1, 2)
    want := 3

    if got != want {
        t.Errorf("Sum(1,2) = %d; want %d", got, want)
    }
}

当程序运行时，若输出结果和预期不一致，则会输出报错信息，例如：

--- FAIL: TestSum (0.00s)
    main_test.go:11: Sum(1,2) = 4; want 3
FAIL
exit status 1
FAIL        command-line-arguments  0.005s

2、测试用例命名和组织

Golang的测试方法命名必须以Test为前缀，这样可以让测试框架自动识别它们，并在运行 go test 命令时执行它们。同时为了避免和其他同名测试方法冲突，测试方法的命名应保证唯一性。

为了更好的组织测试用例，可以在测试用例的前面添加一些可识别的标识，例如：

• TestXxx、BenchmarkXxx、ExampleXxx 在浏览器中运行例子时运行相应的函数，以 Xxx 为函数名，Xxx 前面的部分不能是 Test、Benchmark、Example、Output、Input 或者 Error，并且第一个字母不能是小写字母 [a-z]
• TestXxxShort 在go test命令中只会运行该测试方法。例如：TestParseShort()
• TestXxxParallel 可以并行运行，可以使用t.Parallel()在测试中提高效率。例如：TestFooParallel()

3、测试用例的目标和实现

通过单元测试，可以对Golang代码进行质量和准确性的验证，包括：

• 函数是否返回预期结果
• 是否符合运行时处理逻辑
• 是否能够处理预期之外的情况

例如代码：

// Add 两个整数x和y
func Add(x, y int) int {
    return x + y
}

对应的测试代码：

func TestAdd(t *testing.T) {
    cases := []struct {
        in1, in2, want int
    }{
        {1, 2, 3},
        {0, 0, 0},
        {-1, 1, 0},
    }
    for _, c := range cases {
        got := Add(c.in1, c.in2)
        if got != c.want {
            t.Errorf("Add(%d, %d) == %d, want %d", c.in1, c.in2, got, c.want)
        }
    }
}

Go的测试框架允许我们创建带有控制结构的测试用例，例如循环、分支和异常错误处理。在测试代码中，通过将输入参数传递给函数并比较函数输出值和预期值，然后验证代码是否按照设计预期运行。

二、基准测试

Golang基准测试用于比较代码在不同情况下的性能差异。基准测试会多次运行代码，并比较运行时间。如果有速度差异，则可以确定哪些实现方式会更快。

基准测试的基本框架是：

func BenchmarkFunctionName(b *testing.B) {
    // Testing code
}

其中，BenchmarkFunctionName表示基准测试方法名，必须以Benchmark开头，后面的FunctionName可任意命名。testing.B则是测试上下文，用来控制测试的状态和迭代。在基准测试过程中，可以利用它来控制测试运行次数、检测检测停止时可能出现的错误等问题。

例如代码：

func BenchmarkAdd(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        Add(1, 2)
    }
}

当程序运行时，输出结果如下：

BenchmarkAdd-4        2000000000             0.29 ns/op
PASS
ok      _/Users/test/main    1.028s

其中，

• “BenchmarkAdd” 表示基准测试的名称
• “4” 表示测试函数并行执行的goroutine数目
• “2000000000” 表示testing.B.Run执行的总的迭代次数，Go语言内部自适应均衡每次迭代的次数
• “0.29 ns/op” 表示平均每次迭代所需要的时间为 0.29 纳秒。

三、性能测试

性能测试用于测试程序在长时间的运行过程中的表现。例如：

func TestPerfAdd(t *testing.T) {
    for i := 0; i < 100000; i++ {
        Add(1, 2)
    }
}

其中，测试循环运行函数100000次，来测试它在长时间运行时的性能问题。非常适合用于测试程序在内存泄漏、文件句柄泄漏或其他资源泄漏方面表现的好坏。

四、边界测试

边界测试用于测试代码处理边界条件的情况，例如：

func TestBubbleSort(t *testing.T) {
    tests := []struct {
        name string
        in   []int
        want []int
    }{
        {"Sorted", []int{1, 2, 3, 4, 5}, []int{1, 2, 3, 4, 5}},
        {"Reverse", []int{5, 4, 3, 2, 1}, []int{1, 2, 3, 4, 5}},
        {"FewElement", []int{5, 3}, []int{3, 5}},
        {"Duplicate", []int{5, 3, 5, 2, 2}, []int{2, 2, 3, 5, 5}},
    }

    for _, tt := range tests {
        t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
            BubbleSort(tt.in)
            if !reflect.DeepEqual(tt.in, tt.want) {
                t.Errorf("test case %s expects %v but actual is %v",
                    tt.name, tt.want, tt.in)
            }
        })
    }
}

边界测试可以检查程序在处理边缘条件时是否符合预期，例如：

• 处理一些不正常的输入（例如负数、0、极大/小值）
• 让程序处于最快或最慢的处理情况下（例如数据大小为0或最大值）
• 为函数的各种参数设置上下限并测试函数的反应

总结

在测试Golang的代码时，应考虑测试用例的多样性，从而能够为程序的各个部分提供有用的、全面的测试。Golang测试框架支持单元测试、基准测试、性能测试和边界测试，我们可以根据实际需要进行选择。不仅如此，我们还需要遵循一些测试最佳实践，例如规范测试方法命名、合理分配测试任务、提取重复的测试逻辑并使测试更容易快速运行。相信掌握了这些测试技能后，读者在进行Golang开发时能够更加深入地进行代码测试，提高开发的测试效率和代码质量。

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