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本篇內容介紹了“Go語言怎么通過測試保證質量”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！
在開發完一個功能后，你可能會直接把代碼合并到代碼庫，用于上線或供其他人使用。但這樣是不對的，因為你還沒有對所寫的代碼進行測試。沒有經過測試的代碼邏輯可能會存在問題：如果強行合并到代碼庫，可能影響其他人的開發；如果強行上線，可能導致線上 Bug、影響用戶使用。
顧名思義，單元測試強調的是對單元進行測試。在開發中，一個單元可以是一個函數、一個模塊等。一般情況下，你要測試的單元應該是一個完整的最小單元，比如 Go 語言的函數。這樣的話，當每個最小單元都被驗證通過，那么整個模塊、甚至整個程序就都可以被驗證通過。
單元測試由開發者自己編寫，也就是誰改動了代碼，誰就要編寫相應的單元測試代碼以驗證本次改動的正確性。
雖然每種編程語言里單元測試的概念是一樣的，但它們對單元測試的設計不一樣。Go 語言也有自己的單元測試規范，下面我會通過一個完整的示例為你講解，這個例子就是經典的斐波那契數列。
斐波那契數列是一個經典的黃金分隔數列：它的第 0 項是 0；第 1 項是 1；從第 2 項開始，每一項都等于前兩項之和。所以它的數列是：0、1、1、2、3、5、8、13、21……
說明：為了便于總結后面的函數方程式，我這里特意寫的從第 0 項開始，其實現實中沒有第 0 項。
根據以上規律，可以總結出它的函數方程式。
F(0)=0
F(1)=1
F(n)=F(n - 1)+F(n - 2)
有了函數方程式，再編寫一個 Go 語言函數來計算斐波那契數列就比較簡單了，代碼如下：
ch28/main.go
func Fibonacci(n int) int {
if n < 0 {
return 0
}
if n == 0 {
return 0
}
if n == 1 {
return 1
}
return Fibonacci(n-1) + Fibonacci(n-2)
}也就是通過遞歸的方式實現了斐波那契數列的計算。
Fibonacci 函數已經編寫好了，可以供其他開發者使用，不過在使用之前，需要先對它進行單元測試。你需要新建一個 go 文件用于存放單元測試代碼。剛剛編寫的 Fibonacci 函數在ch28/main.go文件中，那么對 Fibonacci 函數進行單元測試的代碼需要放在ch28/main_test.go中*，*測試代碼如下：
ch28/main_test.go
func TestFibonacci(t *testing.T) {
//預先定義的一組斐波那契數列作為測試用例
fsMap := map[int]int{}
fsMap[0] = 0
fsMap[1] = 1
fsMap[2] = 1
fsMap[3] = 2
fsMap[4] = 3
fsMap[5] = 5
fsMap[6] = 8
fsMap[7] = 13
fsMap[8] = 21
fsMap[9] = 34
for k, v := range fsMap {
fib := Fibonacci(k)
if v == fib {
t.Logf("結果正確:n為%d,值為%d", k, fib)
} else {
t.Errorf("結果錯誤：期望%d,但是計算的值是%d", v, fib)
}
}
}在這個單元測試中，我通過 map 預定義了一組測試用例，然后通過 Fibonacci 函數計算結果。同預定義的結果進行比較，如果相等，則說明 Fibonacci 函數計算正確，不相等則說明計算錯誤。
然后即可運行如下命令，進行單元測試：
? go test -v ./ch28
這行命令會運行 ch28 目錄下的所有單元測試，因為我只寫了一個單元測試，所以可以看到結果如下所示：
? go test -v ./ch28
=== RUN TestFibonacci
main_test.go:21: 結果正確:n為0,值為0
main_test.go:21: 結果正確:n為1,值為1
main_test.go:21: 結果正確:n為6,值為8
main_test.go:21: 結果正確:n為8,值為21
main_test.go:21: 結果正確:n為9,值為34
main_test.go:21: 結果正確:n為2,值為1
main_test.go:21: 結果正確:n為3,值為2
main_test.go:21: 結果正確:n為4,值為3
main_test.go:21: 結果正確:n為5,值為5
main_test.go:21: 結果正確:n為7,值為13
--- PASS: TestFibonacci (0.00s)
PASS
ok gotour/ch28 (cached)
在打印的測試結果中，你可以看到 PASS 標記，說明單元測試通過，而且還可以看到我在單元測試中寫的日志。
這就是一個完整的 Go 語言單元測試用例，它是在 Go 語言提供的測試框架下完成的。Go 語言測試框架可以讓我們很容易地進行單元測試，但是需要遵循五點規則。
含有單元測試代碼的 go 文件必須以 _test.go 結尾，Go 語言測試工具只認符合這個規則的文件。
單元測試文件名 _test.go 前面的部分最好是被測試的函數所在的 go 文件的文件名，比如以上示例中單元測試文件叫 main_test.go，因為測試的 Fibonacci 函數在 main.go 文件里。
單元測試的函數名必須以 Test 開頭，是可導出的、公開的函數。
測試函數的簽名必須接收一個指向 testing.T 類型的指針，并且不能返回任何值。
函數名最好是 Test + 要測試的函數名，比如例子中是 TestFibonacci，表示測試的是 Fibonacci 這個函數。
遵循以上規則，你就可以很容易地編寫單元測試了。單元測試的重點在于熟悉業務代碼的邏輯、場景等，以便盡可能地全面測試，保障代碼質量。
以上示例中的 Fibonacci 函數是否被全面地測試了呢？這就需要用單元測試覆蓋率進行檢測了。
Go 語言提供了非常方便的命令來查看單元測試覆蓋率。還是以 Fibonacci 函數的單元測試為例，通過一行命令即可查看它的單元測試覆蓋率。
? go test -v --coverprofile=ch28.cover ./ch28
這行命令包括 --coverprofile 這個 Flag，它可以得到一個單元測試覆蓋率文件，運行這行命令還可以同時看到測試覆蓋率。Fibonacci 函數的測試覆蓋率如下：
PASS coverage: 85.7% of statements ok gotour/ch28 0.367s coverage: 85.7% of statements
可以看到，測試覆蓋率為 85.7%。從這個數字來看，Fibonacci 函數應該沒有被全面地測試，這時候就需要查看詳細的單元測試覆蓋率報告了。
運行如下命令，可以得到一個 HTML 格式的單元測試覆蓋率報告：
? go tool cover -html=ch28.cover -o=ch28.html
命令運行后，會在當前目錄下生成一個 ch28.html 文件，使用瀏覽器打開它，可以看到圖中的內容：
單元測試覆蓋率報告
紅色標記的部分是沒有測試到的，綠色標記的部分是已經測試到的。這就是單元測試覆蓋率報告的好處，通過它你可以很容易地檢測自己寫的單元測試是否完全覆蓋。
根據報告，我再修改一下單元測試，把沒有覆蓋的代碼邏輯覆蓋到，代碼如下：
fsMap[-1] = 0
也就是說，由于圖中 n<0 的部分顯示為紅色，表示沒有測試到，所以我們需要再添加一組測試用例，用于測試 n<0 的情況。現在再運行這個單元測試，查看它的單元測試覆蓋率，就會發現已經是 100% 了。
除了需要保證我們編寫的代碼的邏輯正確外，有時候還有性能要求。那么如何衡量代碼的性能呢？這就需要基準測試了。
基準測試（Benchmark）是一項用于測量和評估軟件性能指標的方法，主要用于評估你寫的代碼的性能。
Go 語言的基準測試和單元測試規則基本一樣，只是測試函數的命名規則不一樣。現在還以 Fibonacci 函數為例，演示 Go 語言基準測試的使用。
Fibonacci 函數的基準測試代碼如下：
ch28/main_test.go
func BenchmarkFibonacci(b *testing.B){
for i:=0;i<b.N;i++{
Fibonacci(10)
}
}這是一個非常簡單的 Go 語言基準測試示例，它和單元測試的不同點如下：
基準測試函數必須以 Benchmark 開頭，必須是可導出的；
函數的簽名必須接收一個指向 testing.B 類型的指針，并且不能返回任何值；
最后的 for 循環很重要，被測試的代碼要放到循環里；
b.N 是基準測試框架提供的，表示循環的次數，因為需要反復調用測試的代碼，才可以評估性能。
寫好了基準測試，就可以通過如下命令來測試 Fibonacci 函數的性能：
? go test -bench=. ./ch28 goos: darwin goarch: amd64 pkg: gotour/ch28 BenchmarkFibonacci-8 3461616 343 ns/op PASS ok gotour/ch28 2.230s
運行基準測試也要使用 go test 命令，不過要加上 -bench 這個 Flag，它接受一個表達式作為參數，以匹配基準測試的函數，"."表示運行所有基準測試。
下面著重解釋輸出的結果。看到函數后面的 -8 了嗎？這個表示運行基準測試時對應的 GOMAXPROCS 的值。接著的 3461616 表示運行 for 循環的次數，也就是調用被測試代碼的次數，最后的 343 ns/op 表示每次需要花費 343 納秒。
基準測試的時間默認是 1 秒，也就是 1 秒調用 3461616 次、每次調用花費 343 納秒。如果想讓測試運行的時間更長，可以通過 -benchtime 指定，比如 3 秒，代碼如下所示：
go test -bench=. -benchtime=3s ./ch28
進行基準測試之前會做一些準備，比如構建測試數據等，這些準備也需要消耗時間，所以需要把這部分時間排除在外。這就需要通過 ResetTimer 方法重置計時器，示例代碼如下：
func BenchmarkFibonacci(b *testing.B) {
n := 10
b.ResetTimer() //重置計時器
for i := 0; i < b.N; i++ {
Fibonacci(n)
}
}這樣可以避免因為準備數據耗時造成的干擾。
除了 ResetTimer 方法外，還有 StartTimer 和 StopTimer 方法，幫你靈活地控制什么時候開始計時、什么時候停止計時。
在基準測試時，還可以統計每次操作分配內存的次數，以及每次操作分配的字節數，這兩個指標可以作為優化代碼的參考。要開啟內存統計也比較簡單，代碼如下，即通過 ReportAllocs() 方法：
func BenchmarkFibonacci(b *testing.B) {
n := 10
b.ReportAllocs() //開啟內存統計
b.ResetTimer() //重置計時器
for i := 0; i < b.N; i++ {
Fibonacci(n)
}
}現在再運行這個基準測試，就可以看到如下結果：
? go test -bench=. ./ch28
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: gotour/ch28
BenchmarkFibonacci-8 2486265 486 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok gotour/ch28 2.533s
可以看到相比原來的基準測試多了兩個指標，分別是 0 B/op 和 0 allocs/op。前者表示每次操作分配了多少字節的內存，后者表示每次操作分配內存的次數。這兩個指標可以作為代碼優化的參考，盡可能地越小越好。
小提示：以上兩個指標是否越小越好？這是不一定的，因為有時候代碼實現需要空間換時間，所以要根據自己的具體業務而定，做到在滿足業務的情況下越小越好。
除了普通的基準測試外，Go 語言還支持并發基準測試，你可以測試在多個 goroutine 并發下代碼的性能。還是以 Fibonacci 為例，它的并發基準測試代碼如下：
func BenchmarkFibonacciRunParallel(b *testing.B) {
n := 10
b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
for pb.Next() {
Fibonacci(n)
}
})
}可以看到，Go 語言通過 RunParallel 方法運行并發基準測試。RunParallel 方法會創建多個 goroutine，并將 b.N 分配給這些 goroutine 執行。
相信你已經理解了 Go 語言的基準測試，也學會了如何使用，現在我以一個實戰幫你復習。
還是以 Fibonacci 函數為例，通過前面小節的基準測試，會發現它并沒有分配新的內存，也就是說 Fibonacci 函數慢并不是因為內存，排除掉這個原因，就可以歸結為所寫的算法問題了。
在遞歸運算中，一定會有重復計算，這是影響遞歸的主要因素。解決重復計算可以使用緩存，把已經計算好的結果保存起來，就可以重復使用了。
基于這個思路，我將 Fibonacci 函數的代碼進行如下修改：
//緩存已經計算的結果
var cache = map[int]int{}
func Fibonacci(n int) int {
if v, ok := cache[n]; ok {
return v
}
result := 0
switch {
case n < 0:
result = 0
case n == 0:
result = 0
case n == 1:
result = 1
default:
result = Fibonacci(n-1) + Fibonacci(n-2)
}
cache[n] = result
return result
}這組代碼的核心在于采用一個 map 將已經計算好的結果緩存、便于重新使用。改造后，我再來運行基準測試，看看剛剛優化的效果，如下所示：
BenchmarkFibonacci-8 97823403 11.7 ns/op
可以看到，結果為 11.7 納秒，相比優化前的 343 納秒，性能足足提高了 28 倍。
“Go語言怎么通過測試保證質量”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！
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