1 概述
C/C++和Java(以及大多数的主流编程语言)都有自己成熟的单元测试框架,前者如Check,后者如JUnit,但这些编程框架本质上仍是第三方产品,为了执行单元测试,我们不得不从头开始搭建测试工程,并且需要依赖于第三方工具才能生成单元测试的覆盖率。
相比之下,Go语言官方则提供了语言级的单元测试支持,即testing包,而且仅通过go工具本身就可以方便地生成覆盖率数据,也就是说,单元测试是Go语言的自带属性,除了好好设计自己的单元测试用例外,开发者不需要操心工程搭建的任何细节。没错,Golang就是这么任性。
2 单元测试
下面我们以《The Go Programming Language》6.5节的比特容器为例,介绍如何通过testing包和go工具集进行单元测试。
2.1 工程目录
不是说好的,Go语言单元测试不需要搭建测试工程么?其实,Golang的测试工程只有一句话:对file.go新建file_test.go文件,并在其中编写测试用例。所以,我们所谓的工程目录其实就是:
$ go env | grep GOPATH
GOPATH="/home/pirlo/go"
$ tree /home/pirlo/go/src/github.com/pirlo-san/let-us-go
/home/pirlo/go/src/github.com/pirlo-san/let-us-go
├── bitvector
│ ├── bitvector.go
│ └── bitvector_test.go
├── LICENSE
└── README.md
/home/pirlo/go是我的GOPATH,其中的github.com/pirlo-san/let-us-go是一个git工程,bitvector则是这个工程下的一个子模块,即比特容器模块,bitvector.go是模块的实现文件,bitvector_test.go则是用于测试比特容器的文件。
2.2 比特容器的实现
Golang没有容器类型,多数容器都是通过map[type]bool实现的,但是通过map实现在某些场景下比较浪费内存,比如容器元素都是一些很小的非负整数的场景:0~31,其实,我们只需要一个uint32类型4个字节就可以了,但是如果采用map[uint32]bool实现,则对每个元素都需要一个uint32的key和bool类型的value。在C/C++语言内,可以很容易地通过位域的方式达到节省内存的目的,那么Golang可不可以采用类似的方式实现呢?当然可以喽。
2.2.1 定义
type IntSet struct { words []uint } const ( wordBitCount = (32 << (^uint(0) 63)) )
IntSet是我们定义的比特容器类型,是一个结构体,其中唯一的成员是一个uint类型的切片,想象切片的元素被有序排列成一个“比特”数组,如果容器内存在元素N,则这个数组的第N个元素的值就为1,否则就是0.
wordBitCount用于计算uint类型占用的比特数,这个数字在不同的操作系统或CPU上是不同的。
2.2.2 向容器内添加一个元素
// add x into set s func (s *IntSet) Add(x int) { word, index := wordIndex(x) for word >= len(s.words) { s.words = append(s.words, 0) } s.words[word] |= (1 << index) } func wordIndex(x int) (int, uint) { return x / wordBitCount, uint(x) % wordBitCount }
先获取这个元素在第几个“word”,以及在这个word内的第几个比特,如果words切片长度不够,则一直添加到可以包含待插入的元素为止,最后将对应元素位置的“比特位”设置为1.
2.2.3 判断某元素是否在容器内
// check wether x is in set s func (s *IntSet) Has(x int) bool { word, index := wordIndex(x) if word >= len(s.words) { return false } return (s.words[word] & (1 << index)) != 0 }
《The Go Programming Language》内还实现了其它接口,包括String,UnionWith等,完整代码见文末链接。
2.3 单元测试用例
好了,为了测试这个比特容器模块,我们只需要在package目录内定义相应的test文件,并编写用例即可。本例即为bitvector_test.go:
package bitvector import ( "testing" ) func TestAdd(t *testing.T) { var s IntSet s.Add(1) s.Add(2) s.Add(3) s.Add(4) if s.Has(1) == false || s.Has(2) == false || s.Has(3) == false || s.Has(4) == false { t.Error("Failed") } if s.Has(0) == true || s.Has(5) == true || s.Has(100) == true { t.Error("Failed") } }
包声明:测试文件也归属于bitvector包,这样测试文件就可以随意访问这个包已导出和未导出的类型、函数、方法等;你可以定义成不同的包,比如package bitvector_test,这样,bitvector包对bitvector_test包来说就是一个外部库,test包只能访问其中已导出的类型、函数、方法等,这个叫做外部测试;
导入testing包:testing包拥有执行Golang单元测试所需要的一切;
编写测试函数:所有测试函数都以Test开头,入参是testing.T类型的指针,在函数内调用被测函数,并对不符合预期的结果调用类似Error、Fatal的函数,其中前者在被调用后会打印出错信息,并继续执行后续用例,而后者则在打印信息后立即终止测试,一般仅在测试出现严重问题,无法继续进行后续用例测试时才需要调用类似Fatal的接口。
2.4 执行单元测试
Golang执行单元测试的命令是go test,如果你在待测package所在的目录,则直接执行go test即可:
$ pwd /home/pirlo/go/src/github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector $ go test PASS ok github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector 0.004s
不带任何参数的情况下,test仅输出最终的测试结果,如果要看到测试过程,可以指定-v参数:
$ go test -v === RUN TestAdd --- PASS: TestAdd (0.00s) PASS ok github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector 0.004s
每个用例的执行成功与否,以及执行用时都会显示出来。
如果不在当前目录,则需要指定待测模块路径:
$ pwd /home/pirlo/go $ go test -v github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector/ === RUN TestAdd --- PASS: TestAdd (0.00s) PASS ok github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector 0.004s
甚至,你还可以执行所有模块的测试,方式是以三个点替代具体的模块路径:
$ go test -v ...
3 覆盖率生成
Golang单元测试覆盖率的生成也简单到令人发指。两步:
执行go test时指定-coverprofile参数收集覆盖率数据;
执行go tool cover生成文本、html等可视化格式的覆盖率报告。
3.1 收集覆盖率数据
$ go test -v -coverprofile=cover.out github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector/ === RUN TestAdd --- PASS: TestAdd (0.00s) PASS coverage: 36.0% of statements ok github.com/pirlo-san/let-us-go/bitvector 0.009s $ ll cover.out -rw-rw-r-- 1 pirlo pirlo 1330 Jan 12 23:11 cover.out
3.2 生成html格式的覆盖率报告
$ go tool cover -html=cover.out -o coverage.html $ ll coverage.html -rw-rw-r-- 1 pirlo pirlo 4504 Jan 12 23:15 coverage.html
生成的覆盖率报告效果如下:
其中第一行左侧的下拉列表列举了所有文件的覆盖率百分比,正文则以蓝绿色字体标识已覆盖的代码行(本例的Add和Has都已经被测试过了),以红色字体标识未被覆盖的代码行(UnionWith还没有对应的测试用例),灰色字体则是类似类型定义、函数声明等不需要被跟踪的代码行。
4 小结
Golang的单元测试和覆盖率报告生成,过程非常简单迅捷,而且不需要借助任何第三方工具或库,除了本文所述的基本测试场景外,Golang还支持Benchmark测试、内部函数/方法打桩等,有空再聊。
本文完整代码在:这里
补充知识:GoLang Test 显示输出
默认运行 go test 不会输出 testing.T.Log() 的内容。
要显示这些内容,需要加上开关 -v
go test -v -timeout 30s xxx/xxx/package -run ^TestXXXFunction$
在 Visual Studio Code IDE 环境中,可以设置 Workspace Settings。打开 .vscode/settings.json,添加:
"go.testFlags": ["-v"],
这样,在 IDE 编辑器中,点击函数上方的 run test,自动运行 go test,会被加上 -v 标志,在 OUTPUT 窗口就可以看到 t.Logf("xxx%s","xxx") 的输出内容了。
未加设置前:
添加设置后:
以上这篇Golang单元测试与覆盖率的实例讲解就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。