【Go语言学习系列20】单元测试基础

原创

已于 2025-04-11 00:20:15 修改 · 750 阅读

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于 2025-03-24 18:28:44 首次发布

📚 原创系列： “Go语言学习系列”

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本文是【Go语言学习系列】的第20篇，当前位于第二阶段（基础巩固篇）

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📖 文章导读

在本文中，您将了解：

Go语言测试的基本概念和工作原理
编写有效单元测试的最佳实践
表格驱动测试与测试辅助函数
模拟外部依赖与测试替身
测试覆盖率分析与持续集成

单元测试是确保代码质量和可靠性的重要工具，而Go语言内置的testing包提供了简单而强大的测试支持。本文将从基础开始，深入讲解Go语言测试的各个方面，帮助您构建更健壮、更可维护的Go程序。

1. Go测试的基本概念

1.1 什么是单元测试

单元测试是针对程序中最小可测试单元（通常是函数或方法）的测试。在Go中，这通常指对特定函数或方法的输入和输出进行验证，确保它们按预期工作。单元测试的目标是：

验证代码的正确性
防止回归（确保修改不会破坏现有功能）
促进代码重构
提供文档和示例

1.2 Go测试文件命名约定

Go的测试文件遵循以下命名约定：

测试文件以_test.go结尾
测试文件通常与被测代码在同一包中
测试函数名以Test开头

例如，如果你有一个名为calculator.go的文件，对应的测试文件应命名为calculator_test.go。

1.3 测试函数结构

Go测试函数的基本结构如下：

func TestXxx(t *testing.T) {
   
   
    // 测试代码
}

要点：

测试函数必须以Test开头，后跟大写字母开头的单词
测试函数必须接受*testing.T类型的参数
测试函数没有返回值

2. 编写基本测试

让我们通过具体例子学习如何编写基本测试。首先，创建一个简单的计算器包：

// calculator.go
package calculator

// Add 返回两个整数的和
func Add(a, b int) int {
   
   
    return a + b
}

// Subtract 返回两个整数的差
func Subtract(a, b int) int {
   
   
    return a - b
}

// Multiply 返回两个整数的乘积
func Multiply(a, b int) int {
   
   
    return a * b
}

// Divide 返回两个整数的商，如果除数为0则panic
func Divide(a, b int) int {
   
   
    if b == 0 {
   
   
        panic("除数不能为0")
    }
    return a / b
}

现在，为这些函数编写测试：

// calculator_test.go
package calculator

import (
    "testing"
)

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

func TestSubtract(t *testing.T) {
   
   
    result := Subtract(5, 2)
    expected := 3
    
    if result != expected {
   
   
        t.Errorf("Subtract(5, 2) = %d; 期望 %d", result, expected)
    }
}

func TestMultiply(t *testing.T) {
   
   
    result := Multiply(4, 3)
    expected := 12
    
    if result != expected {
   
   
        t.Errorf("Multiply(4, 3) = %d; 期望 %d", result, expected)
    }
}

func TestDivide(t *testing.T) {
   
   
    result := Divide(6, 2)
    expected := 3
    
    if result != expected {
   
   
        t.Errorf("Divide(6, 2) = %d; 期望 %d", result, expected)
    }
}

func TestDivideByZero(t *testing.T) {
   
   
    // 使用匿名函数封装可能panic的操作
    defer func() {
   
   
        if r := recover(); r == nil {
   
   
            t.Errorf("除以零应该引发panic")
        }
    }()
    
    Divide(6, 0)
}

2.1 运行测试

可以使用go test命令运行测试：

go test                # 运行当前包中的所有测试
go test -v             # 详细模式，显示每个测试函数的结果
go test ./...          # 运行当前目录及其子目录中的所有测试
go test -run TestAdd   # 只运行名称匹配"TestAdd"的测试

2.2 理解测试输出

详细模式下的输出示例：

=== RUN   TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
=== RUN   TestSubtract
--- PASS: TestSubtract (0.00s)
=== RUN   TestMultiply
--- PASS: TestMultiply (0.00s)
=== RUN   TestDivide
--- PASS: TestDivide (0.00s)
=== RUN   TestDivideByZero
--- PASS: TestDivideByZero (0.00s)
PASS
ok      github.com/yourusername/calculator   0.002s

如果测试失败，输出将包含错误信息：

=== RUN   TestAdd
--- FAIL: TestAdd (0.00s)
    calculator_test.go:14: Add(3, 2) = 6; 期望 5
FAIL
exit status 1
FAIL    github.com/yourusername/calculator   0.002s

3. 表格驱动测试

Go社区推崇"表格驱动测试"的模式，这种模式通过创建测试用例表格，使测试更加简洁和可维护。

func TestAdd_TableDriven(t *testing.T) {
   
   
    // 定义测试用例表
    tests := []struct {
   
   
        name     string  // 测试名称
        a, b     int     // 输入参数
        expected int     // 期望结果
    }{
   
   
        {
   
   "正数相加", 3, 2, 5},
        {
   
   "负数相加", -3, -2, -5},
        {
   
   "正负相加", 3, -2, 1},
        {
   
   "零值处理", 0, 0, 0},
        {
   
   "大数相加", 1000000, 1000000, 2000000},
    }
    
    // 遍历测试用例表
    for _, tt := range tests {
   
   
        t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
   
   
            result := Add(tt.a, tt.b)
            if result != tt.expected {
   
   
                t.Errorf("Add(%d, %d) = %d; 期望 %d", 
                        tt.a, tt.b, result, tt.expected)
            }
        })
    }
}