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【Golang】Go语言编程思想（四）：测试与性能调优

article 2025/1/17 15:20:13

测试与性能调优

传统测试 vs. 表格驱动测试

Golang 采用“表格驱动测试”的做法。

传统测试

测试数据和测试逻辑混在一起；
出错信息不明确；
一旦一个数据出错测试全部结束；

表格驱动测试

分离的测试数据和测试逻辑；
明确的出错信息；
可能部分失败；
Go 语言的语法使得我们更容易实践表格驱动测试（Java / C++ 很难实现表格驱动测试，原因是语法上支持度较差）；

执行测试

在 Golang 当中，将测试的代码命名为 […]_test.go，将其与被测的代码放在一起：
在这里插入图片描述
以测试给定的三个整型变量是否可以构成三角形的三条边为例，triangle_test.go 应该以如下方式进行编写，从而完成表格驱动测试：

package main	// 与 basic.go 的 package 相同, 都是 main

import "testing"

func TestTriangle(t *testing.T) {
	tests := []struct{ a, b, c int }{
		{3, 4, 5},
		{5, 12, 13},
		{8, 15, 17},
		{12, 35, 0},			// 故意引入一个错误实例
		{30000, 40000, 50000},
	}

	for _, tt := range tests {
		if actual := calcTriangle(tt.a, tt.b); actual != tt.c {
			t.Errorf("calcTriangle(%d, %d) = %d, want %d", tt.a, tt.b, actual, tt.c)
		}
	}
}

执行测试：
在这里插入图片描述
Goland 非常友好，当测试没有执行通过时，会标红：

修改测试用例，使测试通过：

如果想要在命令行中进行测试，那么直接进入到要测试的目录下，这个目录下应该包含想要测试的文件以及测试它的文件，直接使用go test .即可完成测试。

使用测试进行代码覆盖率检察以及性能测试

可以直接在 IDE 中右键点击 test 函数，执行“使用覆盖率运行…”：
在这里插入图片描述
以此可以得到代码的覆盖率。

同时，可以编写用于性能测试的函数：

func BenchmarkSubstr(b *testing.B) {
	// 性能测试
	s := "TestForNonRepeatingSubstr"
	ans := 11
	actual := lengthOfNonRepeatingSubStr(s)

	for i := 0; i < b.N; i++ {	// b.N 是 内置的用于性能测试的量
		if actual != ans {
			b.Errorf("got %d for input %s; "+
				"expected %d",
				actual, s, ans)
		}
	}
}

使用 pprof 进行性能调优

需要注意的是，刚才进行的性能调优使用的测试数据过短，可以使用以下的方式对上述性能测试函数进行改写，得到：

func BenchmarkSubstr(b *testing.B) {
	// 性能测试
	s := "TestForNonRepeatingSubstr"

	for i := 0; i < 13; i++ {
		s = s + s // 扩展测试数据
	}
	ans := 11

	b.Logf("len(s)=%d", len(s))
	b.ResetTimer() // 重置时钟, 只计算下面测试需要用的时间, 不包括扩展数据的时间

	for i := 0; i < b.N; i++ {
		actual := lengthOfNonRepeatingSubStr(s)
		if actual != ans {
			b.Errorf("got %d for input %s; "+
				"expected %d",
				actual, s, ans)
		}
	}
}

可以在命令行执行上述操作，首先在 terminal 中进入到当前路径下。

之后使用命令 go test -bench .，在命令行中完成与 IDE 相同的测试操作。

可以进一步使用go test -bench . -cpuprofile cpu.out来将测试的结果输入到文件当中，并使用go tool pprof cpu.out来查看文件：
在这里插入图片描述
注意到，输入命令后可以在命令行进行交互，输入 web，可以在 html 输出一个可视化的结果：

这里遇到了一个坑，在第一次输入 web 的时候，会报错，提示failed to execute dot. Is Graphviz installed? Error: exec: "dot": executable file not found in %PATH%，在查找资料后发现，需要安装 Graphviz 库，并导入到环境变量，具体做法参考了https://blog.csdn.net/June_hjx/article/details/105520532。需要注意的两个点是：