go语言测试
测试的目的是确认目标代码在给定的场景下，有没有按照期望工作 。一个场景是正向路经测试，就是在正常执行的情况下，保证代码不产生错误的测试。
另外一些单元测试可能会测试负向路径的场景，保证代码不仅会产生错误，而且是预期的错误。总之，不管如何调用或者执行代码，所写的代码行为都是可预期的
go语言为我们提供了测试框架testing和自带go test命令来实现单元测试和性能测试。
1、单元测试
go语言自带的testing 框架使用：
- 测试文件名必须以 _test.go结尾。 比如 main_test.go 或者XXX_test.go
- 测试用例函数必须以Test开头，首字母大写。 TestXXX 比如TestAdd
- 测试用例函数的参数必须是 *testing.T 比如
func TestAdd(t *testing.T)() - 一个测试文件中可以有多个测试用例函数
- go test 命令，如果运行正确，无日志，错误时，会输出日志
- go test -v 命令，运行正确或者错误，都会输出日志
- go test -v xxx_test.go xxx.go 。。。测试单个测试文件 比如：go test -v main_test.go main.go b.go c.go ，需要制定测试方法所在的文件，有几个写几个
- 测试单个函数，go test -v -test.run 函数名
1.1 基础单元测试
比如我们有一个函数Sum(a,b int) int 需要测试，
main.go
package main
func Sum(a,b int )int{
return a+b
}main_test.go
package main
import (
"testing"
)
func TestSum(t *testing.T){
sum := Sum(1, 2)
if sum==3{
t.Logf("成功，结果为%v",sum)
}else{
t.Fatalf("有错误，结果为%v",sum)
}
}
运行测试命令;
//命令行执行 go test 命令
PASS
ok _/D_/gopath/src/a_tour_of_go/testing 1.301s
//执行go test -v 命令
=== RUN TestSum
--- PASS: TestSum (0.00s)
main_test.go:10: 成功，结果为3
PASS
ok _/D_/gopath/src/a_tour_of_go/testing 1.302s
//执行 go test -v main_test.go main.go
结果同上，因为我们就写了一个测试文件。
//执行 go test -v -test.run TestSum
结果同上，因为只有一个函数其中，*testing.T 有一些方法方便使用
type T
func (c *T) Error(args ...interface{})
func (c *T) Errorf(format string, args ...interface{})
func (c *T) Fail()
func (c *T) FailNow()
func (c *T) Failed() bool
func (c *T) Fatal(args ...interface{})
func (c *T) Fatalf(format string, args ...interface{})
func (c *T) Helper()
func (c *T) Log(args ...interface{})
func (c *T) Logf(format string, args ...interface{})
func (c *T) Name() string
func (t *T) Parallel()
func (t *T) Run(name string, f func(t *T)) bool
func (c *T) Skip(args ...interface{})
func (c *T) SkipNow()
func (c *T) Skipf(format string, args ...interface{})
func (c *T) Skipped() bool比如我们常用，Fatalf() 出现错误是调用会打印，并且结束函数， Logf() 打印自定义信息。
1.2 表组测试
所谓的表组测试，基本上和单元测试一样，只不过它有好几个不同输入以及输出组成的一组单元测试。
简单修改：无非就是多测几次不同的值呗
package main
import (
"testing"
)
func TestSum(t *testing.T){
sum := Sum(1, 2)
if sum==3{
t.Logf("成功，结果为%v",sum)
}else{
t.Fatalf("有错误，结果为%v",sum)
}
sum1 := Sum(4, 4)
if sum1==8{
t.Logf("成功，结果为%v",sum1)
}else{
t.Fatalf("有错误，结果为%v",sum1)
}
sum2 := Sum(5, 5)
if sum2==10{
t.Logf("成功，结果为%v",sum2)
}else{
t.Fatalf("有错误，结果为%v",sum2)
}
}
//结果
=== RUN TestSum
--- PASS: TestSum (0.00s)
main_test.go:10: 成功，结果为3
main_test.go:16: 成功，结果为8
main_test.go:22: 成功，结果为10
PASS
ok a_tour_of_go/testing 1.253s
1.3 模仿调用
当我们测试需要网络访问时，我们并没有联网，又不能时时开启服务器，所以这时候模拟网络访问就有必要了。
针对模拟网络访问，标准库了提供了一个httptest包，可以让我们模拟http的网络调用。
首先我们创建一个处理HTTP请求的函数，并注册路由
package common
import (
"net/http"
"encoding/json"
)
func Routes(){
http.HandleFunc("/sendjson",SendJSON)
}
func SendJSON(rw http.ResponseWriter,r *http.Request){
u := struct {
Name string
}{
Name:"张三",
}
rw.Header().Set("Content-Type","application/json")
rw.WriteHeader(http.StatusOK)
json.NewEncoder(rw).Encode(u)
}非常简单，这里是一个/sendjsonAPI，当我们访问这个API时，会返回一个JSON字符串。现在我们对这个API服务进行测试，但是我们又不能时时刻刻都启动着服务，所以这里就用到了外部终端对API的网络访问请求。
func init() {
common.Routes()
}
func TestSendJSON(t *testing.T){
req,err:=http.NewRequest(http.MethodGet,"/sendjson",nil)
if err!=nil {
t.Fatal("创建Request失败")
}
rw:=httptest.NewRecorder()
http.DefaultServeMux.ServeHTTP(rw,req)
log.Println("code:",rw.Code)
log.Println("body:",rw.Body.String())
}运行这个单元测试，就可以看到我们访问/sendjsonAPI的结果里，并且我们没有启动任何HTTP服务就达到了目的。这个主要利用httptest.NewRecorder()创建一个http.ResponseWriter，模拟了真实服务端的响应，这种响应时通过调用http.DefaultServeMux.ServeHTTP方法触发的。
还有一个模拟调用的方式，是真的在测试机上模拟一个服务器，然后进行调用测试。
func mockServer() *httptest.Server {
//API调用处理函数
sendJson := func(rw http.ResponseWriter, r *http.Request) {
u := struct {
Name string
}{
Name: "张三",
}
rw.Header().Set("Content-Type", "application/json")
rw.WriteHeader(http.StatusOK)
json.NewEncoder(rw).Encode(u)
}
//适配器转换
return httptest.NewServer(http.HandlerFunc(sendJson))
}
func TestSendJSON(t *testing.T) {
//创建一个模拟的服务器
server := mockServer()
defer server.Close()
//Get请求发往模拟服务器的地址
resq, err := http.Get(server.URL)
if err != nil {
t.Fatal("创建Get失败")
}
defer resq.Body.Close()
log.Println("code:", resq.StatusCode)
json, err := ioutil.ReadAll(resq.Body)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
log.Printf("body:%s\n", json)
}模拟服务器的创建使用的是httptest.NewServer函数，它接收一个http.Handler处理API请求的接口。 代码示例中使用了Hander的适配器模式，http.HandlerFunc是一个函数类型，实现了http.Handler接口，这里是强制类型转换，不是函数的调用。
这个创建的模拟服务器，监听的是本机IP127.0.0.1，端口是随机的。接着我们发送Get请求的时候，不再发往/sendjson，而是模拟服务器的地址server.URL，剩下的就和访问正常的URL一样了，打印出结果即可。
1.4 测试覆盖率
就其性质而言，测试不可能是完整的 。再多测试也不能说明程序没有bug,测试可以增强我们的信心，让我们的程序在一个放心的环境中正常运行。
由单元测试的代码，触发运行到的被测试代码的代码行数占所有代码行数的比例，被称为测试覆盖率，代码覆盖率不一定完全精准，但是可以作为参考，可以帮我们测量和我们预计的覆盖率之间的差距，go test工具，就为我们提供了这么一个度量测试覆盖率的能力。
简单来说就是一个参数 - coverprofile
比如:
main.go
package main
import "fmt"
func Tag(tag int){
switch tag {
case 1:
fmt.Println("Android")
case 2:
fmt.Println("Go")
case 3:
fmt.Println("Java")
default:
fmt.Println("C")
}
}main_test.go
package main
import (
"testing"
)
func TestTag(t *testing.T) {
Tag(1)
Tag(2)
}执行命令： go test -v -coverprofile=c.out 输出结果：
=== RUN TestTag
Android
Go
--- PASS: TestTag (0.00s)
PASS
coverage: 60.0% of statements
ok a_tour_of_go/testing 1.309s
得到测试覆盖率为60% ， 我们之前的c.out 是生成的测试报告，我们可以看到当前目录下有一个c.out文件
我们可以生成 html 文件 go tool cover -html=c.out 会直接打开一个网页，显示我们的代码，通过颜色区分。 当然也可以go tool cover -html=c.out -o=tag.html 在当前目录生成一个名为tag.html的文件，双击打开，一样的。
标记为绿色的代码行已经被测试了；标记为红色的还没有测试到。我们根据没有测试到的代码逻辑，完善我的单元测试代码即可。
2.基准测试
2.1 进行基准测试
基准测试是一种测试代码性能的方法。想要测试解决同一问题的不同方案的性能，以及查看哪种解决方案的性能更好时，基准测试就会很有用。
基准测试也可以用来识别某段代码的 CPU或者内存效率问题，而这段代码的效率可能会严重影响整个应用程序的性能。许多开发人员会用基准测试来测试不同的并发模式，或者用基准测试来辅助配置工作池的数量，以保证能最大化系统的吞吐量。
main_test.go
package main
import (
"fmt"
"testing"
)
func BenchmarkSprintf(b *testing.B){
num:=10
b.ResetTimer()//重置计时器
for i:=0;i<b.N;i++{
fmt.Sprintf("%d",num)
}
}这是一个基准测试的例子，从中我们可以看出以下规则：
- 基准测试的代码文件必须以_test.go结尾
- 基准测试的函数必须以Benchmark开头，必须是可导出的
- 基准测试函数必须接受一个指向Benchmark类型的指针作为唯一参数
- 基准测试函数不能有返回值
-
b.ResetTimer是重置计时器，这样可以避免for循环之前的初始化代码的干扰 - 最后的for循环很重要，被测试的代码要放到循环里
- b.N是基准测试框架提供的，表示循环的次数，因为需要反复调用测试的代码，才可以评估性能
运行命令go test -v -run=none -bench=. 查看结果
goos: windows
goarch: amd64
BenchmarkSprintf-8 10000000 134 ns/op
PASS
ok _/D_/gopath/src/a_tour_of_go/testing 2.797s-bench :是进行基准测试参数， =. 表示所有的函数，如果要特定函数只需要后面跟函数名，比如 -bench=BenchmarkSprintf
-run=none :的作用是，运行一个none 不存在的单元测试，避免单元测试输出干扰。因为运行基准测试的时候是默认运行我们的单元测试的。我们为了查看方便，就运行一个不存在的单元测试过滤掉。
输出结果表示：
看到函数后面的-8了吗？这个表示运行时对应的GOMAXPROCS的值。接着的10000000 表示运行for循环的次数，也就是调用被测试代码的次数，最后的134 ns/op表示每次需要话费134纳秒。
以上是测试时间默认是1秒，也就是1秒的时间，调用1000万次，每次调用花费134纳秒。如果想让测试运行的时间更长，可以通过-benchtime指定，比如3秒。
go test -bench=. -benchtime=3s -run=none
goos: windows
goarch: amd64
BenchmarkSprintf-8 30000000 121 ns/op
PASS
ok _/D_/gopath/src/a_tour_of_go/testing 5.731s2.2 性能对比
上面那个基准测试的例子，其实是一个int类型转为string类型的例子，标准库里还有几种方法，我们看下哪种性能更加。
func BenchmarkSprintf(b *testing.B){
num:=10
b.ResetTimer()
for i:=0;i<b.N;i++{
fmt.Sprintf("%d",num)
}
}
func BenchmarkFormat(b *testing.B){
num:=int64(10)
b.ResetTimer()
for i:=0;i<b.N;i++{
strconv.FormatInt(num,10)
}
}
func BenchmarkItoa(b *testing.B){
num:=10
b.ResetTimer()
for i:=0;i<b.N;i++{
strconv.Itoa(num)
}
}运行基准测试，看看结果
运行命令： go test -bench=. -run=none
goos: windows
goarch: amd64
BenchmarkSprintf-8 10000000 126 ns/op
BenchmarkFormat-8 300000000 3.85 ns/op
BenchmarkItoa-8 300000000 3.93 ns/op
PASS
ok _/D_/gopath/src/a_tour_of_go/testing 5.893s从结果上看strconv.FormatInt函数是最快的，其次是strconv.Itoa，然后是fmt.Sprintf最慢。第一个最慢，我们可以通过-benchmem找到根本原因。
运行命令： go test -bench=. -benchmem -run=none
goos: windows
goarch: amd64
BenchmarkSprintf-8 10000000 132 ns/op 16 B/op 2 allocs/op
BenchmarkFormat-8 300000000 3.97 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkItoa-8 300000000 4.25 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok _/D_/gopath/src/a_tour_of_go/testing 6.073s-benchmem可以提供每次操作分配内存的次数，以及每次操作分配的字节数。结果显示，效率高的两个每次操作进行0次内存分配，每次分配操作0个字节，可能是这个太简单了，所以没来得及分配。慢的那个每次操作进行2次内存分配，每次16个字节。 所以效率高低的原因一目了然了。
在代码开发中，对于我们要求性能的地方，编写基准测试非常重要，这有助于我们开发出性能更好的代码。不过性能、可用性、复用性等也要有一个相对的取舍，不能为了追求性能而过度优化。
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