最近在给项目代码完善单元测试,发现go语言单元测试相关的资料都是零零散散的,所以在这儿整理总结一下。项目中使用的是goconvey+monkey+sqlmock (项目的web框架为gin, 持久层框架为gorm), 使用时也碰到一些坑,也会在这篇文章中做一些相关的记录。 文章大约4200字,囿于篇幅,很多地方都是一笔带过,不过在每一部分之后提供了一些笔者读过觉得不错的资料的链接,大家可以根据需要查看。

1.1 testing——Go内置的单元测试库。

要编写一个新的测试,需要创建一个以 _test.go 结尾的文件,该文件包含 TestXxx 函数。 将该文件放在与被测试的包相同的包中。

通过 go test 命令,能够自动执行如下形式的任何函数:

func TestXxx(*testing.T)

注意:Xxx 可以是任何字母数字字符串,但是第一个字母不能是小写字母(一般接被测试函数名字,不强求)。传递给测试函数的参数是 *testing.T 类型。它用于管理测试状态并支持格式化测试日志。测试日志会在执行测试的过程中不断累积,并在测试完成时转储至标准输出。

详情参见:The-Golang-Standard-Library-by-Example

https://books.studygolang.com/The-Golang-Standard-Library-by-Example/chapter09/09.1.html

1.2 TestMain

在写测试时,有时需要在测试之前或之后进行额外的设置(setup)或拆卸(teardown);有时,测试还需要控制在主线程上运行的代码。为了支持这些需求,testing 提供了 TestMain 函数:

func TestMain(m *testing.M)

如果测试文件中包含该函数,那么生成的测试将调用 TestMain(m),而不是直接运行测试。

TestMain 运行在主 goroutine 中, 可以在调用 m.Run 前后做任何设置和拆卸。注意,在 TestMain 函数的最后,应该使用 m.Run 的返回值作为参数调用 os.Exit。

详情参见:TestMain

https://books.studygolang.com/The-Golang-Standard-Library-by-Example/chapter09/09.5.html#testmain

1.3 httptest——HTTP测试辅助工具

Go 标准库专门提供了 httptest 包专门用于进行 http Web 开发测试。

httptest包最关键的是提供了一个 http.ReponseWriter接口的实现结构:httptest.ReponseRecorder,通过它可以得到一个http.ReponseWriter,并以此来接收服务器返回的响应包。

详情参见:httptest - HTTP 测试辅助工具

https://books.studygolang.com/The-Golang-Standard-Library-by-Example/chapter09/09.6.html

1.4 测试覆盖率

Go 从 1.2 开始,引入了测试覆盖率的支持,使用的是 cover 相关的工具(go test -cover、go tool cover)。

详情参见:The cover story

https://blog.golang.org/cover

Go标准包里并没有断言库,但是不使用断言库进行结果校验的话,测试代码将会变得非常臃肿,可读性和可维护性都会很差。不过好在有第三方框架可以让我们使用。

2.1 testify

github地址:https://github.com/stretchr/testify

特性:

  • 在提供断言功能之外,还提供了mock的功能
  • suite包可以给每个测试用例进行前置操作和后置操作的功能(例如初始化和清空数据库)

2.2 gocheck

godoc地址:https://godoc.org/gopkg.in/check.v1

特性:

  • 丰富了单元测试常用的 assert 断言,判断动词deep multi-type 对比,字符串比较以及正则匹配
  • 测试用例组织集合方面按suite组织测试用例,支持suite级别的 setup() 和 teardown()
  • 对于临时文件支持创建、删除临时文件和目录。

详情参见:gocheck 使用介绍

https://zhuanlan.zhihu.com/p/45570168

2.3 goconvey

github地址: https://github.com/smartystreets/goconvey

特性:

  • 直接集成go test
  • 可以管理和运行测试用例
  • 提供了丰富的断言函数
  • 支持很多 Web 界面特性(通过http://localhost:8080访问)
  • 设置界面主题
  • 查看完整的测试结果
  • 使用浏览器提醒
  • 自动检测代码变动并编译测试
  • 半自动化书写测试用例:http://localhost:8080/composer.html
  • 查看测试覆盖率:http://localhost:8080/reports/
  • 临时屏蔽某个包的编译测试

详情参见:GoConvey框架使用指南

https://www.jianshu.com/p/e3b2b1194830

2.4 比较

其实gocheck我没怎么用过,只是当时调研的时候看到了,在断言方面看起来和其他的差不多。

testify和goconvey都有尝试,最后采用的是goconvey,所以对goconvey更熟悉一点。

  • testify
  • star数和活跃度较高:这个其实挺重要的,因为很多人都在用这个框架的话,这个框架会得到更好的完善和发展,也会更有生命力。在使用时碰到的问题也可以很方便的在issue中找到答案;
  • testify类似于gocheck和gomock的结合体,但是其mock使用并不是很方便,所以建议还是使用专门的mock框架。
  • goconvey
  • 可以管理和运行测试用例,通过嵌套来体现测试用例之间的关系。这是我当时选择使用goconvey的一个很重要原因,它可以将测试代码组织得更富逻辑性和结构化,提高了测试代码的可读性和可维护性
  • 支持在web界面进行自动化编译测试。之前在油管上看到一个博主通过web界面来半自动化生成测试代码。不过我实际并没有使用这个功能,感觉这个功能适合逻辑简单/清楚的代码。

3.1 识别依赖

普遍来说,我们遇到最常见的依赖无非下面几种:

  • 网络依赖——函数执行依赖于网络请求,比如第三方http-api,rpc服务,消息队列等
  • 数据库依赖
  • I/O依赖(文件)
  • 还未开发完成的功能模块

3.2 mock和stub的区别

这个话题也算是老生常谈了。几句话很难解释清楚,有兴趣可以阅读Martin Fowler的文章。

stub本质上是对真实对象的一个模拟,比如调用者需要一个值,那就让stub输出一个值,如果调用者需要传递一个值给stub,那就在stub中定义一个方法接受该参数,相当于“依赖部分”的一个简化实现。mock则是在程序代码中向被测试代码注入“依赖部分”,模拟出函数调用返回的结果。

个人认为两者最大的区别在于依赖对象是否和被测对象有交互,从结果来看,stub不会使测试失败,它只是为被测对象提供依赖的对象,并不改变测试结果,而mock则会根据不同的交互测试要求,很可能会更改测试的结果。stub是state-based,关注的是输入和输出。mock是interaction-based,关注的是交互过程。

mock和stub还有一个重要的区别就是expectiation。对于mock来说,expectiation是重中之重:我们期待方法有没有被调用,期待适当的参数,期待调用的次数,甚至期待多个mock之间的调用顺序。所有的一切期待都是事先准备好,在测试过程中和测试结束后验证是否和预期的一致。而对于stub,通常都不会关注expectiation,没有任何代码来帮助判断这个stub类是否被调用。虽然理论上某些stub实现也可以通过自己编码的方式增加对expectiation的内容,比如增加一个计数器,每次调用+1之类,但是实际上极少这样做。

在Go中,如果要用stub,那将是侵入式的,必须将代码设计成可以用stub方法替换的形式。为了测试,需要专门用一个全局变量 来保存具有外部依赖的方法。然而在不提倡使用全局变量的Go语言当中,这显然是不合适的。所以,并不提倡这种Stub方式。

但其实这两种方法并不是割裂的,例如像下文提到的gomock框架除了像其名字一样可以mock对象以外,还提供了stub的功能。软件工程没有银弹,我们需要根据合适的场景选用合适的方法,甚至可以结合多种方法使用。

详情参见:Mocks Aren't Stubs(Martin Fowler)

https://martinfowler.com/articles/mocksArentStubs.html

以及 中文翻译

https://www.cnblogs.com/anf/archive/2006/03/27/360248.html

3.3 gostub

github地址:https://github.com/prashantv/gostub

特性:

  • 可以为全局变量、函数、过程打桩
  • 比gomock轻量,不需要依赖接口

缺陷:

  • 对项目源代码有侵入性,即被打桩方法必须赋值给一个变量,只有以这种形式定义的方法才能别打桩

详情参见:GoStub框架使用指南

3.4 gomock

github地址:https://github.com/golang/mock

特性:

  • golang官方开发维护的接口级别的mock方案
  • 包含了GoMock包和mockgen工具两部分,其中GoMock包完成对桩对象生命周期的管理,mockgen工具用来生成interface对应的Mock类源文件。

缺陷:

  • 只有以接口定义的方法才能mock
  • 需要用mockgen生成源文件,然后用gomock去实现自己想要的数据,用法稍重。

详情参见:使用Golang的官方mock工具—gomock

https://www.jianshu.com/p/598a11bbdafb

和 GoMock框架使用指南

https://www.jianshu.com/p/f4e773a1b11f

3.5 gomonkey

github地址:https://github.com/bouk/monkey

特性:

  • 可以为全局变量、函数、过程、方法打桩,同时避免了gostub对代码的侵入

缺陷:

  • 对inline函数打桩无效
  • 不支持多次调用桩函数(方法)而呈现不同行为的复杂情况

详情参见:Monkey框架使用指南

https://www.jianshu.com/p/2f675d5e334e

3.6 sqlmock

github地址: https://github.com/DATA-DOG/go-sqlmock

特性:

  • 适用于和数据库的交互场景。可以创建模拟连接,编写原生sql 语句,编写返回值或者错误信息并判断执行结果和预设的返回值
  • 提供了完整的事务的执行测试框架,支持prepare参数化提交和执行的Mock方案
  • 持久层框架底层一般都使用”github.com/go-sql-driver/mysql”,所以一般都能够使用sqlmock库进行mock

缺陷:

  • 因为是正则匹配,所以可能漏掉sql的语法错误
  • 写入后没法验证

3.7 httpexpect

github地址:https://github.com/gavv/httpexpect

特性:

  • 适用于对http的clent进行测试,对服务端的回包进行打桩
  • 支持对不同方法(get,post,head等)的构造,支持自定义返回值json

sqlmock和httpexpect都蛮简单的,看完github主页的QuickStart基本就会用了~~

4.1 选择原因

  • 外层框架——goconvey。项目代码很多逻辑比较复杂,需要编写不同情况下的测试用例,用goconvey组织的测试代码逻辑层次比较清晰,有着较好的可读性和可维护性。断言方面感觉convey和testify功能差不多。不过convey没有testify社区活跃度高,后续使用convey时碰到一些问题,都不太容易找到解决办法,给作者提issue,感觉回复效率也不是很高。
  • 函数mock——gomonkey。项目代码基本都不是基于interface实现的,所以不太方便使用gomock,项目目前运行稳定,所以也不想因为单元测试重构原来的代码,所以也不太方便gostub。好在还有gomonkey可以用,基本符合我们对函数打桩的需求。
  • 持久层mock——sqlmock。我们持久层的框架是gorm。当时考虑2种方法进行mock,一种是使用gomonkey对gorm的函数进行mock,另一种则是选用sqlmock。但碰到下图所示的sql语句,如果使用gomonkey的话需要对连续调用的gorm函数都进行mock,过于繁杂。而用sqlmock的话只需匹配对应的sql语句即可。
newDB = MysqlDB.ModelTable(c, &Basexxx{}, c.AppID()).Where("type = ?