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Version: v0.5

测试规约

测试原则

在 Karpor 中,我们主要关注以下三种测试:

  • 单元测试:主要关注 最小可测试单元(例如函数,方法,实用类等)
  • 集成测试:针对 多个单元(或模块)间相互作用和集成的测试
  • 端到端测试(e2e tests): 针对 整个系统行为 的测试,通常需要模拟真实用户场景。

每种测试都有优势,劣势和适用场景。为了实现更好的开发体验,我们在编写测试时应遵循以下原则。

测试原则

  • 单个测试用例应该仅覆盖单个场景
  • 遵循 7-2-1 原则,即 70% 的单元测试,20% 的集成测试和 10% 的端到端测试
  • 非必要情况下,避免在单元测试中使用框架(比如 golang/mock)。如果你觉得需要在单元测试中使用 mock 框架,那么你可能应该实现的是集成测试甚至端到端测试。

技术选择

在当前时间点,在 Go 语言生态中最流行的测试框架主要有 Ginkgo/GomegaTestify。因此,本节主要讨论这两个测试框架的的特点、优缺点以及最终的选择。

Ginkgo/Gomega

优点:

  1. BDD 支持:Ginkgo 因为支持行为驱动开发(Behavior-Driven Development,BDD)风格而收到许多开发人员的青睐。它提供了丰富的 DSL 语法,通过 DescribeContextIt 等关键字使测试用例更具描述性和可读性。
  2. 并行执行:Ginkgo 能够以多进程并行执行测试,提高了测试执行的效率。
  3. 丰富的匹配器:与 Gomega 匹配器库结合使用时,它提供了丰富的断言能力,使测试更加直观和方便。
  4. 异步支持:Ginkgo 提供了对处理复杂异步场景的原生支持,降低了死锁和超时的风险。
  5. 测试用例组织:支持将测试用例组织到测试套件中,便于管理和扩展。

缺点:

  1. 学习曲线过于陡峭:对不熟悉 BDD 测试框架的开发者来说,Ginkgo 的 DSL 语法可能需要一些时间熟悉。
  2. 并行测试的复杂性:尽管 Ginkgo 支持并行测试,但是管理用于并行测试的资源和环境可能会引入额外的复杂性。

Testify

优点:

  1. 简化的接口 API: Testify 提供了简单明了的 API,容易上手,特别是对于熟悉了 testing 包的开发者。
  2. Mock 支持: 提供了强大的 Mock 功能,便于模拟依赖和接口进行单元测试。
  3. 表格驱动测试: 支持表格驱动测试,允许测试同一个函数使用各种不同输入和预期输出,增强了测试用例的可重用性。
  4. testing 包的兼容性: Testify 与 Go 标准库的 testing 包高度兼容,可以无缝集成到现有的测试工作流中。
  5. 文档: Testify 的 官方文档 也提供了丰富的介绍,如何使用其断言和 Mock 功能。

缺点:

  1. 缺少 BDD 支持: Testify 不支持 BDD 风格,对于寻求提高测试用例可读性的开发人员可能直观性较差。
  2. 功能相对简单: 与 Ginkgo 相比,Testify 的功能相对简单,可能不满足一些复杂测试场景的需求。

总结

简而言之,Ginkgo/Gomega 提供了更好的可读性和可维护性,产生清晰明了的测试代码,但需要熟悉 BDD 风格,学习曲线比较陡峭。Testify 更简单、更实用,学习曲线较为平缓,但随着时间的推移,测试代码风格可能变得更加多样化,降低可维护性。

考虑到 Karpor 的实际情况和两种框架的优缺点,我们决定结合使用这两个框架:

  • 使用 Testify 进行单元测试,坚持使用 表格驱动测试 来约束代码风格,防止退化;
  • 利用 Ginkgo 的 BDD 特性编写更高级别的集成和端到端测试;

这种组合充分发挥了两种框架的优势,提高了测试的整体效率、可读性和质量。

编写规范

测试风格

表格驱动测试 是编写测试用例的最佳实践,类似于编程中的设计模式,它也是官方 Go 语言推荐的风格。表格驱动测试使用表格提供各种输入和预期输出,允许同一个测试函数验证不同的场景。这种方法的优点是它增加了测试用例的可重用性,减少了重复代码,并使测试更加清晰易于维护。

虽然 Go 的 testing 包中没有直接支持表格驱动测试的语法,但可以通过编写辅助函数和使用匿名函数来模拟实现。

这是一个在 Go 标准库的 fmt 包中实现的表格驱动测试的示例:

var flagtests = []struct {
in string
out string
}{
{"%a", "[%a]"},
{"%-a", "[%-a]"},
{"%+a", "[%+a]"},
{"%#a", "[%#a]"},
{"% a", "[% a]"},
{"%0a", "[%0a]"},
{"%1.2a", "[%1.2a]"},
{"%-1.2a", "[%-1.2a]"},
{"%+1.2a", "[%+1.2a]"},
{"%-+1.2a", "[%+-1.2a]"},
{"%-+1.2abc", "[%+-1.2a]bc"},
{"%-1.2abc", "[%-1.2a]bc"},
}
func TestFlagParser(t *testing.T) {
var flagprinter flagPrinter
for _, tt := range flagtests {
t.Run(tt.in, func(t *testing.T) {
s := Sprintf(tt.in, &flagprinter)
if s != tt.out {
t.Errorf("got %q, want %q", s, tt.out)
}
})
}
}

值得注意的是,目前大部分主流 IDE 都已经集成了 gotests,可以自动生成表格驱动风格的 Go 单元测试,相信这可以提升大家编写单元测试的效率:

文件命名

  • 规范内容:测试函数必须以 Test 开头,后面跟着被测试函数的名称,使用驼峰式命名法。
  • 正面示例xxx_test.go
  • 反面示例testFile.gotest_xxx.go

测试函数命名

  • 规范内容:测试函数名必须以 Test 开头,后面跟着被测试函数的名称,使用驼峰式命名法。
  • 正面示例
    func TestAdd(t *testing.T) {
    // 测试逻辑 ...
    }
  • 反面示例
    func TestAddWrong(t *testing.T) {
    // 测试逻辑 ...
    }

测试函数签名

  • 规范内容:测试函数签名必须是 func TestXxx(t *testing.T) 形式,其中 t 是类型为 *testing.T 的对象,并且不应该有其他的参数和返回值。
  • 正面示例
    func TestSubtraction(t *testing.T) {
    // 测试逻辑 ...
    }
  • 反面示例
    func TestSubtraction(value int) {
    // 测试逻辑 ...
    }

测试组织

  • 规范内容:测试用例应当相互独立,避免测试之间相互影响;使用子测试 t.Run 来组织复杂的测试场景。
  • 正面示例
    func TestMathOperations(t *testing.T) {
    t.Run("Addition", func(t *testing.T) {
    // addition 的测试逻辑 ...
    })
    t.Run("Subtraction", func(t *testing.T) {
    // subtraction 的测试逻辑 ...
    })
    }
  • 反面示例
    func TestMathOperations(t *testing.T) {
    // 混合 addition 和 subtraction 的测试逻辑 ...
    }

Test Coverage

  • 规范内容:需要注意测试覆盖率,使用 go test -cover 命令检查代码的测试覆盖率。

  • 正面示例

    $ go test -cover
  • 反面示例

    $ go test # 不检查测试覆盖率
  • 注意: Karpor 将此命令包装为 make cover,它将在命令行中输出每个包的覆盖率和总覆盖率。如果你想在浏览器中查看覆盖率报告,请执行 make cover-html

性能测试

  • 规范内容:性能测试应当以 Benchmark 开头,并且接受 *testing.B 类型的参数,专注于性能测试。
  • 正面示例
    func BenchmarkAdd(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
    add(1, 1)
    }
    }
  • 反面示例
    func BenchmarkAddWrong(b *testing.B) {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
    add(1, 1)
    }
    }

并发测试

  • 规范内容:对于并发代码,应该编写适当的测试用例,以确保并发逻辑的正确性。
  • 正面示例
    func TestConcurrentAccess(t *testing.T) {
    // 设置并发环境 ...
    // 并发访问测试逻辑 ...
    }
  • 反面示例
    func TestConcurrentAccess(t *testing.T) {
    // 仅测试单线程逻辑...
    }

测试帮助函数

  • 规范内容:可以在测试文件中定义辅助函数来帮助设置测试环境或清理资源。

  • 正面示例

    func setupTest(t *testing.T) {
    // 设置测试环境 ...
    }

    func tearDownTest(t *testing.T) {
    // 清理资源 ...
    }

    func TestMyFunction(t *testing.T) {
    t.Run("TestSetup", func(t *testing.T) {
    setupTest(t)
    // 测试逻辑 ...
    })
    }
  • 反面示例

    // 直接在测试中设置环境和清理资源
    func TestMyFunction(t *testing.T) {
    // 设置测试环境 ...
    // 测试逻辑 ...
    // 清理资源 ...
    }

避免使用全局变量

  • 规范内容: 尽量避免在测试中使用全局变量以确保测试独立。
  • 正面示例: 在测试函数内部声明并使用必要的变量。
  • 反面示例: 在测试文件的顶部声明全局变量。

清晰的错误信息

  • 规范内容: 当测试失败时,输出清晰易懂的错误信息,帮助开发人员定位问题。
  • 正面示例:
    • t.Errorf("Expected value %d, but got %d", expected, real)
  • 反面示例:
    • t.Errorf("Error occurred")
    • fmt.Println("Error occurred")
    • panic("Error occurred")