Go 单元测试

单元测试是软件开发中的一个重要环节，它用于验证代码的各个独立单元（通常是函数或方法）是否按预期工作。在Go语言中，单元测试是通过内置的testing包来实现的。本文将带你从零开始学习如何编写Go单元测试。

什么是单元测试？

单元测试是一种自动化测试方法，用于验证代码的最小可测试单元（通常是函数或方法）是否按预期工作。通过编写单元测试，开发者可以在代码变更时快速发现潜在的问题，从而提高代码的可靠性和可维护性。

在Go中，单元测试通常与待测试的代码放在同一个包中，并以_test.go结尾的文件中编写。

编写你的第一个单元测试

让我们从一个简单的例子开始。假设我们有一个函数Add，用于将两个整数相加：

go
// math.go
package math

func Add(a, b int) int {
    return a + b
}

为了测试这个函数，我们可以编写一个测试文件math_test.go：

go
// math_test.go
package math

import "testing"

func TestAdd(t *testing.T) {
    result := Add(2, 3)
    if result != 5 {
        t.Errorf("Add(2, 3) = %d; want 5", result)
    }
}

在这个测试中，我们使用了testing包中的T类型来报告测试结果。如果Add函数的返回值不等于5，t.Errorf会输出一个错误信息。

运行单元测试

要运行这个测试，可以在终端中执行以下命令：

bash
go test

如果测试通过，你会看到类似以下的输出：

bash
PASS
ok      your/package/path    0.001s

如果测试失败，输出会显示具体的错误信息。

测试表（Table-Driven Tests）

在实际开发中，我们通常需要对同一个函数进行多次测试，以覆盖不同的输入情况。这时，可以使用测试表来简化测试代码。

go
func TestAddTableDriven(t *testing.T) {
    var tests = []struct {
        a, b int
        want int
    }{
        {1, 2, 3},
        {0, 0, 0},
        {-1, 1, 0},
        {-1, -1, -2},
    }

    for _, tt := range tests {
        testname := fmt.Sprintf("%d+%d", tt.a, tt.b)
        t.Run(testname, func(t *testing.T) {
            ans := Add(tt.a, tt.b)
            if ans != tt.want {
                t.Errorf("got %d, want %d", ans, tt.want)
            }
        })
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个结构体切片tests，每个元素包含输入参数和期望的输出。然后，我们使用t.Run为每个测试用例生成一个子测试。

测试覆盖率

Go语言提供了内置的工具来检查测试覆盖率。你可以通过以下命令生成测试覆盖率报告：

bash
go test -cover

输出会显示当前测试的覆盖率百分比。你还可以生成一个详细的HTML报告：

bash
go test -coverprofile=coverage.out
go tool cover -html=coverage.out

实际案例：测试HTTP处理函数

在实际开发中，我们经常需要测试HTTP处理函数。假设我们有一个简单的HTTP处理函数：

go
// handler.go
package main

import (
    "net/http"
    "io"
)

func HelloHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    io.WriteString(w, "Hello, World!")
}

我们可以使用net/http/httptest包来测试这个处理函数：

go
// handler_test.go
package main

import (
    "net/http"
    "net/http/httptest"
    "testing"
)

func TestHelloHandler(t *testing.T) {
    req, err := http.NewRequest("GET", "/hello", nil)
    if err != nil {
        t.Fatal(err)
    }

    rr := httptest.NewRecorder()
    handler := http.HandlerFunc(HelloHandler)

    handler.ServeHTTP(rr, req)

    if status := rr.Code; status != http.StatusOK {
        t.Errorf("handler returned wrong status code: got %v want %v",
            status, http.StatusOK)
    }

    expected := "Hello, World!"
    if rr.Body.String() != expected {
        t.Errorf("handler returned unexpected body: got %v want %v",
            rr.Body.String(), expected)
    }
}

在这个测试中，我们使用httptest.NewRecorder来捕获HTTP响应，并验证状态码和响应体是否符合预期。

总结

单元测试是确保代码质量的重要手段。通过编写单元测试，你可以快速发现代码中的问题，并在代码变更时保持信心。Go语言提供了强大的工具来支持单元测试，包括testing包、测试表、测试覆盖率工具等。

附加资源

练习

为以下函数编写单元测试：

go
func Multiply(a, b int) int {
    return a * b
}

使用测试表来测试Multiply函数，覆盖正数、负数和零的情况。
编写一个HTTP处理函数，用于返回当前时间，并为其编写单元测试。

通过完成这些练习，你将更加熟悉Go单元测试的编写方法和技巧。

什么是单元测试？​

编写你的第一个单元测试​

运行单元测试​

测试表（Table-Driven Tests）​

测试覆盖率​

实际案例：测试HTTP处理函数​

总结​

附加资源​

练习​