作者：非妃是公主
专栏：《Golang》
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个性签：顺境不惰，逆境不馁，以心制境，万事可成。——曾国藩
序
软件测试：软件测试（英语：Software Testing），描述一种用来促进鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量的过程。换句话说，软件测试是一种实际输出与预期输出之间的审核或者比较过程。软件测试的经典定义是：在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估的过程。
软件测试的概念大家都很熟悉，他是为了发现程序中的错误，但永远也无法证明软件没有错误。
同时，软件测试按照测试策略可以分为单元测试、集成测试、回归测试等。按照测试用例的编写方法，又可以分成黑盒测试、白盒测试等。
单元测试，是测试中成本最低，也最容易发现bug的一个缓解。对于不同的编程语言，一般有着不同的单元测试框架！就Go语言而言，有3个方面的测试——单元测试、Mock测试、基准测试。
一、单元测试
1. 测试文件命名
所有测试文件以_test结尾，如下图：
2. 测试函数
测试函数名字，为TestXxx，其中为函数名前加上Test，print.go示例如下：
package test
func HelloTom() string {
return "非妃是公主"
}
print_test.go示例如下：
package test
import (
"github.com/stretchr/testify/assert"
"testing"
)
func TestHelloTom(t *testing.T) {
output := HelloTom()
expectOutput := "Tom"
assert.Equal(t, expectOutput, output)
}
运行测试程序，测试输出如下：
修改函数返回为Tom后输出正常，如下：
值得注意的是，由于一些复杂的测试用例，需要在测试前进行初始化，这可以放在TestMain函数中进行定义，完成前置及释放操作。
3. 测试覆盖率
如下运行后，可以在控制台看到测试覆盖率，具体操作如下：
从这里可以看到测试覆盖率情况，如下：
4. Tips
- 一般测试覆盖率应该在50%~60%，较高覆盖率80%+。
- 测试分支相互独立，全面覆盖。
- 测试粒度足够小，函数单一职责。
二、Mock测试
Mock也叫做打桩，它的作用是可以降低程序不同模块之间的耦合度。比如，正常我们需要从一个文件中读取数据，然后再进行数据处理模块的测试，但是由于读取数据这部分也是存在代码的，也可能出现异常、错误。
如果最终测试没有通过，就存在两种可能：
- 文件读取存在问题；
- 数据处理存在问题。
为了使得出现错误的可能性更为单一，便于问题的定位。
我们就可以通过mock，将这部分的代码替换掉，生成虚拟数据，这时候，输入到数据处理函数中，这样就可以实现对数据处理模块的Mock测试。
下面为一个读取文件的函数：
func ReadFirstLine() string {
open, err := os.Open("log")
defer open.Close()
if err != nil {
return ""
}
scanner := bufio.NewScanner(open)
for scanner.Scan() {
return scanner.Text()
}
return ""
}
下面为数据处理函数：
func ProcessFirstLine() string {
line := ReadFirstLine()
destLine := strings.ReplaceAll(line, "11", "00")
return destLine
}
我们要对处理函数进行测试，但是处理函数中是依赖一个ReadFirstLine这个函数的，常规的单元测试如下：
func TestProcessFirstLine(t *testing.T) {
firstLine := ProcessFirstLine()
assert.Equal(t, "line00", firstLine)
}
从上面可以看出，常规的单元测试就是正常调用ProcessFirstLine函数，因此需要调用ReadFirstLine里面的函数，会造成错误定位不精确的问题。
因此就需要将其返回值Mock，如下：
func TestProcessFirstLineWithMock(t *testing.T) {
monkey.Patch(ReadFirstLine, func() string {
return "line110"
})
defer monkey.Unpatch(ReadFirstLine)
line := ProcessFirstLine()
assert.Equal(t, "line000", line)
}
需要用到的库，如下：
import (
"bou.ke/monkey"
"github.com/stretchr/testify/assert"
"testing"
)
这里的monkey是一个mock相关的库，通过它的patch函数，即可实现打桩，进而不再依赖本地文件。
三、基准测试
首先来看一下什么是基准测试，百度百科定义如下：
基准测试是指通过设计科学的测试方法、测试工具和测试系统，实现对一类测试对象的某项性能指标进行定量的和可对比的测试。例如，对计算机CPU进行浮点运算、数据访问的带宽和延迟等指标的基准测试，可以使用户清楚地了解每一款CPU的运算性能及作业吞吐能力是否满足应用程序的要求。1
下面来看一个负载均衡的例子，首先有10个服务器，每次选择一个服务器进行执行，代码如下：
import (
"github.com/bytedance/gopkg/lang/fastrand"
"math/rand"
)
var ServerIndex [10]int
func InitServerIndex() {
for i := 0; i < 10; i++ {
ServerIndex[i] = i+100
}
}
func Select() int {
return ServerIndex[rand.Intn(10)]
}
其中，initServerIndex是初始化服务器函数，Select即为随机选择一个服务器实现负载均衡。
基准测试函数命名以Benchmark开头，输入参数是testing.B，用b中的N值（即：b.N）反复递增循环测试。（如果Select的运行时间小于1s，那么N值将按照1、2、5、10、20、50……递增，直到递增到运行时间超过1s为止，然后去计算平均时间；如果超过1s，那么N就为1。）
这样处理的好处就是，可以使得求解得到的时间更加准确，不会收到机器运行状态的影响。
代码如下：
func BenchmarkSelect(b *testing.B) {
InitServerIndex()
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
Select()
}
}
其中，ResetTimer()为重置计时器，再Select操作前进行充值，可以使得时间检测更加准确。
以Parallel结尾标识多协程并发测试，测试代码如下：
func BenchmarkSelectParallel(b *testing.B) {
InitServerIndex()
b.ResetTimer()
b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
for pb.Next() {
Select()
}
})
}
1. 性能劣化
运行后发现，在并发情况下，代码性能存在一定的劣化。
2. 原因分析
分析原因，是由于rand为了保证全局的随机性和并发安全，持有了一把全局锁，进而影响了性能。
3. 性能优化
由于字节跳动公司后端主要采用Go语言，因此为了解决这一问题，字节跳动公司开源了一个高性能随机数方法 fastrand，开源地址为：https://github.com/bytedance/gopkg.
fastrand优化后的负载均衡代码如下：
import (
"github.com/bytedance/gopkg/lang/fastrand"
)
func FastSelect() int {
return ServerIndex[fastrand.Intn(10)]
}
从上图可以看出，无论是并发还是串行运行，FastSelect效率都比Select高。
4. 一个小疑问？
这里有一个疑问，知道的读者可以评论区回答一下。为什么串行的FastSelect运行时间是3.467ns，而并行的是0.5309ns呢？
这里我提出一种猜测，产生这种原因，可能和Timer的计时方法有关！比如利用如下公示：
E f f i c i e n c y = R u n T i m e N u m O p e r a t i o n s Efficiency=\frac{RunTime}{NumOperations} Efficiency=NumOperationsRunTime
其中，Efficiency用的就是ns/op作为单位，数值越小，表示消耗的时间越小，效率也就越高！RunTime单位为ns，NumOperations指在这段时间内执行的操作数。
这样我们就可以解释问什么并行操作的效率更高了，因为我们在RunTime这段时间内有多个操作在并行执行，也就是分母会很大，这样效率也就会更高了。
总结一下，不难发现，基准测试主要是对程序的某一性能指标进行可对比的测试，然后点对点的进行性能的优化，因此更具有针对性。
the end……
Go语言测试——单元测试、Mock测试、基准测试三部分的内容到这里就要结束啦~~
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百度百科——基准测试 ↩︎文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-497101.html
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