4Go语言单元测试性能测试与监控

Posted 2022-08-01 行走的皮卡丘

4、Go语言单元测试、性能测试与监控

• 1、单元测试
• • 1.1 单元测试简介
  • 1.2 testing的使用
  • 1.3 案例
  • 1.4 测试中一些函数的区别
• 2、代码覆盖率
• 3、断言库
• 4、BDD测试框架
• 5、基准测试
• • 5.1 基准测试简介
  • 5.2 基准测试案例
• 6、性能监控
• 7、常见的调优参数

1、单元测试

1.1 单元测试简介

单元测试用来检测某个模块、某个函数的执行结果是否正确，也因此能够实现监控代码质量。 Go语言中自带有一个轻量级的测试框架 testing，同时也自带了 go test 命令，可以通过这些工具来实现单元测试和性能测试。

1.2 testing的使用

go自带的testing单元测试框架使用要求：

• 测试代码必须放在以_test.go结尾的文件中
• 测试函数以Test为名称前缀
• 命令go test会忽略以 _或.开头的测试文件
• 命令go build/install等正常编译操作会忽略测试文件

1.3 案例

文件目录：

源码文件：/hello/hello.go

package hello

import "fmt"

func Hello() string
	return "world"

单元测试文件：/test/hello_test.go

package test

import (
	"TestGo/hello"
	"testing"
)

func Test_hello(t *testing.T)
	r := hello.Hello()
	if r != "world" 
		t.FailNow()
	

运行测试文件：没有main方法也可以执行

# -v用于显示详细测试流程
go test -v test/hello_test.go 		

# 只执行Test_hello					
go test -v -run Test_hello test/hello_test.go 			

1.4 测试中一些函数的区别

• Fail,Error：若测试失败，则测试会继续执行
• FailNow,Fatal：若测试失败，则测试会终止

2、代码覆盖率

代码覆盖率命令：

go test -v -cover

3、断言库

使用一些第三方的断言库也可以达到原生的单元测试效果：

import "github.com/stretchr/testify/assert"
func Test_hello(t *testing.T)
	r := hello.Hello()
	assert.Equal("world")

4、BDD测试框架

常用的BDD测试框架：https://github.com/smartystreets/goconvey

5、基准测试

5.1 基准测试简介

基准测试可以测试一段程序的运行性能及耗费CPU的程度。 性能测试函数以Benchmark为名称前缀，同样保存在*_test.go文件里。

5.2 基准测试案例

需要被基准测试的方法写为：

func Benchmark_Hello(b *testing.B)
	
	// 开始测试性能相关代码
	b.ResetTimer()
	for i := 0; i < b.N; i++ 
		//  测试代码
	

	// 结束性能测试
	b.StopTimer()

测试：

# win下命令为 -bench="-"  -bench=.表示运行后面文件里的所有基准测试。
go test -v -bench=.  		# 添加参数 

常用参数：

-benchmem 			# 显示性能具体的开销情况
-benchtime=5s		# 自定义测试时间为5秒
-bench=Alloc		# 显示内存分配

6、性能监控

利用go的 runtime/pprof 包可以生成prof文件，用来查看go代码的运行情况，示例代码：

package main

import (
	"fmt"
	"os"
	"runtime/pprof"
)

func slowFunc()

	str := "hello world "
	for i := 0; i < 5; i++ 
		str += str
	


func main() 

	// 创建输出文件
	f, err := os.Create("cpu.prof")
	if err != nil 
		fmt.Println("create cpu.prof err :", err)
		return
	
	// 获取系统信息
	if err := pprof.StartCPUProfile(f); err != nil 
		fmt.Println("start cpu.prof err :", err)
		return
	
	defer pprof.StopCPUProfile()

	// 业务代码
	slowFunc()

	// 获取内存相关信息
	f1, err := os.Create("mem.prof")
	defer f1.Close()
	if err != nil 
		fmt.Println("create mem.prof err :", err)
		return
	
	// runtime.GC()			// 是否获取最新的数据信息
	if err := pprof.WriteHeapProfile(f1); err != nil 
		fmt.Println("write cpu.prof err :", err)
		return
	


	// 获取协程相关信息
	f2, err := os.Create("goroutine.prof")
	defer f2.Close()
	if err != nil 
		fmt.Println("create goroutine.prof err :", err)
		return
	
	if gProf := pprof.Lookup("goroutine"); gProf != nil 
		fmt.Println("write goroutine.prof err :", err)
		return
	 else 
		gProf.WriteTo(f2, 0)
	

	return

生成prof文件：

# 生成程序的二进制文件
go build -o program main.go		// 此时会按照代码中的要求生成多份prof文件

# 查看prof文件
go tool pprof program cpu.prof

贴士：

• 导入 "_ "net/http/pprof"包还可以实现以网页形式展示prof文件内容！
• 程序执行前加上环境变量可以查看GC日志，如：GODEBUG=gctrace=1 go run main.go

7、常见的调优参数

常见调优参数：

• Wall Time：程序运行的绝对时间、函数运行的绝对时间被阻塞的影响
• CPU消耗时间
• 内存分配
• GC次数、GC耗时