前言
大家做開發的應該都知道，在開發程序中很重要的一點是測試，我們如何保證代碼的質量，如何保證每個函數是可運行，運行結果是正確的，又如何保證寫出來的代碼性能是好的，我們知道單元測試的重點在于發現程序設計或實現的邏輯錯誤，使問題及早暴露，便于問題的定位解決，而性能測試的重點在于發現程序設計上的一些問題，讓線上的程序能夠在高并發的情況下還能保持穩定。本小節將帶著這一連串的問題來講解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框架和其他語言中的測試框架類似，你可以基于這個框架寫針對相應函數的測試用例，也可以基于該框架寫相應的壓力測試用例，那么接下來讓我們一一來看一下怎么寫。
如何編寫測試用例
由于go test命令只能在一個相應的目錄下執行所有文件，所以我們接下來新建一個項目目錄gotest,這樣我們所有的代碼和測試代碼都在這個目錄下。
接下來我們在該目錄下面創建兩個文件：gotest.go和gotest_test.go
1、gotest.go:這個文件里面我們是創建了一個包，里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("除數不能為0")
}
return a / b, nil
}
2、gotest_test.go:這是我們的單元測試文件，但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的時候才會執行到相應的代碼
- 你必須import testing這個包
- 所有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，我們可以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部分可以為任意的字母數字的組合，但是首字母不能是小寫字母[a-z]，例如Testintdiv是錯誤的函數名。
- 函數中通過調用
testing.T的Error, Errorf, FailNow, Fatal, FatalIf方法，說明測試不通過，調用Log方法用來記錄測試的信息。
下面是我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("除法函數測試沒通過") // 如果不是如預期的那么就報錯
} else {
t.Log("第一個測試通過了") //記錄一些你期望記錄的信息
}
}
func Test_Division_2(t *testing.T) {
t.Error("就是不通過")
}
我們在項目目錄下面執行go test,就會顯示如下信息：
--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
gotest_test.go:16: 就是不通過
FAIL
exit status 1
FAIL gotest 0.013s
從這個結果顯示測試沒有通過，因為在第二個測試函數中我們寫死了測試不通過的代碼t.Error，那么我們的第一個函數執行的情況怎么樣呢？默認情況下執行go test是不會顯示測試通過的信息的，我們需要帶上參數go test -v，這樣就會顯示如下信息：
=== RUN Test_Division_1
--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
gotest_test.go:11: 第一個測試通過了
=== RUN Test_Division_2
--- FAIL: Test_Division_2 (0.00 seconds)
gotest_test.go:16: 就是不通過
FAIL
exit status 1
FAIL gotest 0.012s
上面的輸出詳細的展示了這個測試的過程，我們看到測試函數1Test_Division_1測試通過，而測試函數2Test_Division_2測試失敗了，最后得出結論測試不通過。
接下來我們把測試函數2修改成如下代碼：
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.") // 如果不是如預期的那么就報錯
} else {
t.Log("one test passed.", e) //記錄一些你期望記錄的信息
}
}
然后我們執行go test -v，就顯示如下信息，測試通過了：
=== RUN Test_Division_1
--- PASS: Test_Division_1 (0.00 seconds)
gotest_test.go:11: 第一個測試通過了
=== RUN Test_Division_2
--- PASS: Test_Division_2 (0.00 seconds)
gotest_test.go:20: one test passed. 除數不能為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類似,此處不再贅述，但需要注意以下幾點：
- 壓力測試用例必須遵循如下格式，其中XXX可以是任意字母數字的組合，但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，如果要執行壓力測試需要帶上參數
-test.bench，語法: -test.bench="test_name_regex",例如go test -test.bench=".*"表示測試全部的壓力測試函數
- 在壓力測試用例中,請記得在循環體內使用
testing.B.N,以使測試可以正常的運行
- 文件名也必須以_test.go結尾
下面我們新建一個壓力測試文件webbench_test.go，代碼如下所示：
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() //調用該函數停止壓力測試的時間計數
//做一些初始化的工作,例如讀取文件數據,數據庫連接之類的,
//這樣這些時間不影響我們測試函數本身的性能
b.StartTimer() //重新開始時間
for i := 0; i b.N; i++ {
Division(4, 5)
}
}
我們執行命令go test -test.bench=".*" ，可以看到如下結果：
PASS
Benchmark_Division 500000000 7.76 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction 500000000 7.80 ns/op
ok gotest 9.364s
上面的結果顯示我們沒有執行任何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。最后一條顯示總共的執行時間。
我們執行命令go test -test.bench=".*" -count=5，可以看到如下結果： （使用-count可以指定執行多少次）
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
go test -run=文件名字 -bench=bench名字 -cpuprofile=生產的cprofile文件名稱 文件夾
例子：
testBenchMark下有個popcnt文件夾，popcnt中有文件popcunt_test.go
➜ testBenchMark ls
popcnt
popcunt_test.go的問價內容：
ackage popcnt
import (
"testing"
)
const m1 = 0x5555555555555555
const m2 = 0x3333333333333333
const m4 = 0x0f0f0f0f0f0f0f0f
const h01 = 0x0101010101010101
func popcnt(x uint64) uint64 {
x -= (x >> 1) m1
x = (x m2) + ((x >> 2) m2)
x = (x + (x >> 4)) m4
return (x * h01) >> 56
}
func BenchmarkPopcnt(b *testing.B) {
for i := 0; i b.N; i++ {
x := i
x -= (x >> 1) m1
x = (x m2) + ((x >> 2) m2)
x = (x + (x >> 4)) m4
_ = (x * h01) >> 56
}
}
然后運行go test -bench=".*" -cpuprofile=cpu.profile ./popcnt
➜ testBenchMark go test -bench=".*" -cpuprofile=cpu.profile ./popcnt
testing: warning: no tests to run
PASS
BenchmarkPopcnt-8 1000000000 2.01 ns/op
ok app/testBenchMark/popcnt 2.219s
➜ testBenchMark ll
total 6704
drwxr-xr-x 5 diego staff 170 5 6 13:57 .
drwxr-xr-x 3 diego staff 102 5 6 11:12 ..
-rw-r--r-- 1 diego staff 5200 5 6 13:57 cpu.profile
drwxr-xr-x 4 diego staff 136 5 6 11:47 popcnt
-rwxr-xr-x 1 diego staff 3424176 5 6 13:57 popcnt.test
➜ testBenchMark
生產 cpu.profile問價和popcnt.test 文件
➜ testBenchMark ll
total 6704
drwxr-xr-x 5 diego staff 170 5 6 13:57 .
drwxr-xr-x 3 diego staff 102 5 6 11:12 ..
-rw-r--r-- 1 diego staff 5200 5 6 13:57 cpu.profile
drwxr-xr-x 3 diego staff 102 5 6 14:01 popcnt
-rwxr-xr-x 1 diego staff 3424176 5 6 13:57 popcnt.test
➜ testBenchMark
go tool pprof popcnt.test cpu.profile 進入交互模式
➜ testBenchMark go tool pprof popcnt.test cpu.profile
Entering interactive mode (type "help" for commands)
(pprof) top
1880ms of 1880ms total ( 100%)
flat flat% sum% cum cum%
1790ms 95.21% 95.21% 1790ms 95.21% app/testBenchMark/popcnt.BenchmarkPopcnt
90ms 4.79% 100% 90ms 4.79% runtime.usleep
0 0% 100% 1790ms 95.21% runtime.goexit
0 0% 100% 90ms 4.79% runtime.mstart
0 0% 100% 90ms 4.79% runtime.mstart1
0 0% 100% 90ms 4.79% runtime.sysmon
0 0% 100% 1790ms 95.21% testing.(*B).launch
0 0% 100% 1790ms 95.21% testing.(*B).runN
(pprof)
go tool pprof --web popcnt.test cpu.profile 進入web模式
$ go tool pprof --text mybin http://myserver:6060:/debug/pprof/profile
這有幾個可用的輸出類型，最有用的幾個為： --text，--web 和 --list 。運行 go tool pprof 來得到最完整的列表。
下面分享一點go test的參數解讀。來源
格式形如：
go test [-c] [-i] [build flags] [packages] [flags for test binary]
參數解讀：
-c : 編譯go test成為可執行的二進制文件，但是不運行測試。
-i : 安裝測試包依賴的package，但是不運行測試。
關于build flags，調用go help build，這些是編譯運行過程中需要使用到的參數，一般設置為空
關于packages，調用go help packages，這些是關于包的管理，一般設置為空
關于flags for test binary，調用go help testflag，這些是go test過程中經常使用到的參數
-test.v : 是否輸出全部的單元測試用例（不管成功或者失敗），默認沒有加上，所以只輸出失敗的單元測試用例。
-test.run pattern: 只跑哪些單元測試用例
-test.bench patten: 只跑那些性能測試用例
-test.benchmem : 是否在性能測試的時候輸出內存情況
-test.benchtime t : 性能測試運行的時間，默認是1s
-test.cpuprofile cpu.out : 是否輸出cpu性能分析文件
-test.memprofile mem.out : 是否輸出內存性能分析文件
-test.blockprofile block.out : 是否輸出內部goroutine阻塞的性能分析文件
-test.memprofilerate n : 內存性能分析的時候有一個分配了多少的時候才打點記錄的問題。這個參數就是設置打點的內存分配間隔，也就是profile中一個sample代表的內存大小。默認是設置為512 * 1024的。如果你將它設置為1，則每分配一個內存塊就會在profile中有個打點，那么生成的profile的sample就會非常多。如果你設置為0，那就是不做打點了。
你可以通過設置memprofilerate=1和GOGC=off來關閉內存回收，并且對每個內存塊的分配進行觀察。
-test.blockprofilerate n: 基本同上，控制的是goroutine阻塞時候打點的納秒數。默認不設置就相當于-test.blockprofilerate=1，每一納秒都打點記錄一下
-test.parallel n : 性能測試的程序并行cpu數，默認等于GOMAXPROCS。
-test.timeout t : 如果測試用例運行時間超過t，則拋出panic
-test.cpu 1,2,4 : 程序運行在哪些CPU上面，使用二進制的1所在位代表，和nginx的nginx_worker_cpu_affinity是一個道理
-test.short : 將那些運行時間較長的測試用例運行時間縮短
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。
您可能感興趣的文章:- Go程序性能優化及pprof使用方法詳解
- golang利用pprof與go-torch如何做性能分析
