在 如何有效地测试Go代码 一文中,我们谈论了单元测试,针对它的两大难点:解耦、依赖,提出了 面向接口、mock 依赖 的解决方案。同时,该文还讨论了一些 Go 领域内的实用测试工具,欢迎读者阅读。
单元测试关注点是代码逻辑单元,一般是一个对象或者一个具体函数。我们可以编写足够的单元测试来确保代码的质量,当功能修改或代码重构时,充分的单元测试案例能够给予我们足够的信心。
单元测试之上是开发规范。在敏捷软件开发中,有两位常客:测试驱动开发(Test-Driven Development,TDD)和行为驱动开发(Behavior-driven development,BDD)。它们是实践与技术,同时也是设计方法论。
TDD 的基本思路就是通过测试来推动整个开发的进行,原则就是在开发功能代码之前,先编写单元测试用例。包含以下五个步骤:
当需要开发新功能时,重复上述步骤。流程如下图所示
tdd-flowchart
有一个 Github 仓库比较有趣:learn-go-with-tests ,该仓库旨在通过 Go 学习 TDD 。
TDD 侧重点偏向开发,通过测试用例来规范约束开发者编写出质量更高、bug更少的代码。而 BDD更加侧重设计,其要求在设计测试用例时对系统进行定义,倡导使用通用的语言将系统的行为描述出来,将系统设计和测试用例结合起来,以此为驱动进行开发工作。
BDD 衍生于 TDD,主要区别就是在于测试的描述上。BDD 使用一种更通俗易懂的文字来描述测试用例,更关注需求的功能,而不是实际结果。
BDD 赋予的像阅读句子一样阅读测试的能力带来对测试认知上的转变,有助于我们去考虑如何更好写测试。
Ginkgo 是一个 Go 语言的 BDD 测试框架,旨在帮助开发者编写富有表现力的全方位测试。
Ginkgo 集成了 Go 原生的 testing 库,这意味着你可以通过 go test 来运行 Ginkgo 测试套件。同时,它与断言和 mock 套件 testify 、富测试集 go-check 同样兼容。但 Ginkgo 建议的是搭配 gomega 库一起使用。
下面,我们使用 Ginkgo 来感受一下 BDD 模式的测试代码。
使用 go get 获取
$ go get github.com/onsi/ginkgo/ginkgo$ go get github.com/onsi/gomega/...
该命令获取 ginkgo 并安装 ginkgo 可执行文件到 $GOPATH/bin 。
创建 gopher 库
$ cd path-to-package/gopher
在 gopher.go 文件中,有 Gopher 结构体与校验方法 Validate 如下
package gopherimport ( "errors" "unicode/utf8")type Gopher struct { Name string Gender string Age int}func Validate(g Gopher) error { if utf8.RuneCountInString(g.Name) < 3 { return errors.New("名字太短,不能小于3") } if g.Gender != "男" { return errors.New("只要男的") } if g.Age < 18 { return errors.New("岁数太小,不能小于18") } return nil}
我们通过 ginkgo bootstrap 命令,来初始化一个 Ginkgo 测试套件。
$ ginkgo bootstrapGenerating ginkgo test suite bootstrap for gopher in: gopher_suite_test.go
此时在 gopher.go 同级目录中,生成了 gopher_suite_test.go 文件,内容如下
package gopher_testimport ( "testing" . "github.com/onsi/ginkgo" . "github.com/onsi/gomega")func TestGopher(t *testing.T) { RegisterFailHandler(Fail) RunSpecs(t, "Gopher Suite")}
此时,我们就可以运行测试套件了,通过命令 go test 或 ginkgo 均可。
$ go testRunning Suite: Gopher Suite===========================Random Seed: 1629621653Will run 0 of 0 specsRan 0 of 0 Specs in 0.000 secondsSUCCESS! -- 0 Passed | 0 Failed | 0 Pending | 0 SkippedPASSok ginkgo/gopher 0.018s
当然,空测试套件没有什么价值,我们需要在此套件下编写测试(Spec)用例。
我们可以在 gopher_suite_test.go 中编写测试,但是推荐分离到独立的文件中,特别是包中有多个需要被测试的源文件的情况下。
执行 ginkgo generate gopher 可以生成一个 gopher_test.go 测试文件。
$ ginkgo generate gopherGenerating ginkgo test for Gopher in: gopher_test.go
此时测试文件中的内容如下
package gopher_testimport ( . "github.com/onsi/ginkgo")var _ = Describe("Gopher", func() {})
我们基于此测试文件撰写实际的测试用例
package gopher_testimport ( "ginkgo/gopher" . "github.com/onsi/ginkgo" "github.com/onsi/gomega")func mockInputData() ([]gopher.Gopher, error) { inputData := []gopher.Gopher{ { Name: "菜刀", Gender: "男", Age: 18, }, { Name: "小西瓜", Gender: "女", Age: 19, }, { Name: "机器铃砍菜刀", Gender: "男", Age: 17, }, { Name: "小菜刀", Gender: "男", Age: 20, }, } return inputData, nil}var _ = Describe("Gopher", func() { BeforeEach(func() { By("当测试不通过时,我会在这里打印一个消息 【BeforeEach】") }) inputData, err := mockInputData() Describe("校验输入数据", func() { Context("当获取数据没有错误发生时", func() { It("它应该是接收数据成功了的", func() { gomega.Expect(err).Should(gomega.BeNil()) }) }) Context("当获取的数据校验失败时", func() { It("当数据校验返回错误为:名字太短,不能小于3 时", func() { gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[0])).Should(gomega.MatchError("名字太短,不能小于3")) }) It("当数据校验返回错误为:只要男的 时", func() { gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[1])).Should(gomega.MatchError("只要男的")) }) It("当数据校验返回错误为:岁数太小,不能小于18 时", func() { gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[2])).Should(gomega.MatchError("岁数太小,不能小于18")) }) }) Context("当获取的数据校验成功时", func() { It("通过了数据校验", func() { gomega.Expect(gopher.Validate(inputData[3])).Should(gomega.BeNil()) }) }) }) AfterEach(func() { By("当测试不通过时,我会在这里打印一个消息 【AfterEach】") })})
可以看到,BDD 风格的测试案例在代码中就被描述地非常清晰。由于我们的测试用例与预期相符,执行 go test 执行测试套件会校验通过。
$ go testRunning Suite: Gopher Suite===========================Random Seed: 1629625854Will run 5 of 5 specs•••••Ran 5 of 5 Specs in 0.000 secondsSUCCESS! -- 5 Passed | 0 Failed | 0 Pending | 0 SkippedPASSok ginkgo/gopher 0.013s
读者可自行更改数据致测试不通过,你会看到 Ginkgo 将打印出堆栈与错误描述性信息。
TDD 和 BDD 是敏捷开发中常被提到的方法论。与TDD相比,BDD 通过编写 行为和规范 来驱动软件开发。这些行为和规范在代码中体现于更 ”繁琐“ 的描述信息。
关于 BDD 的本质,有另外一种表达方式:BDD 帮助开发人员设计软件,TDD 帮助开发人员测试软件。
Ginkgo 是 Go 语言中非常优秀的 BDD 框架,它通过 DSL 语法(Describe/Context/It)有效地帮助开发者组织与编排测试用例。本文只是展示了 Ginkgo 非常简单的用例,权当是抛砖引玉。
读者在使用 Ginkgo 过程中,需要理解它的执行生命周期, 重点包括 It、Context、Describe、BeforeEach、AfterEach、JustBeforeEach、BeforeSuite、AfterSuite、By、Fail 这些模块的执行顺序与语义逻辑。
Ginkgo 有很多的功能本文并未涉及,例如异步测试、基准测试、持续集成等强大的支持。其仓库位于 https://github.com/onsi/ginkgo ,同时提供了英文版与中文版使用文档,读者可以借此了解更多 Ginkgo 信息。
最后,K8s 项目中也使用了 Ginkgo 框架,用于编写其端到端 (End to End,E2E) 测试用例,值得借鉴学习。