本文主要介绍golang的单元测试，包含单元测试基本概念，如何进行不同函数单元测试,压测等
一、单元测试
单元测试框架基准
1、文件命名规则： 含有单元测试代码的go文件必须以_test.go结尾，一般测试文件和待测试文件在同一个文件夹内。
2、函数声明规则： 测试函数的签名必须接收一个指向testing.T类型的指针，并且函数没有返回值。
3、函数命名规则：单元测试的函数名必须以Test开头，是可导出公开的函数，最好是Test+要测试的方法函数名。
常用选项
-v ：查看更详细的测试结果输出
-run：指定输出哪个函数的测试结果，默认为当前路径下所有单元测试函数
-coverprofile：指定生成覆盖率测试输出文件
二 、基准测试
工具推荐：benchstat
安装：go get golang.org/x/perf/cmd/benchstat （将会安装到$GOPATH/bin目录下，需要将该目录配置到环境变量中）
1、什么是基准测试
基准测试是一种测试代码性能的方法，主要通过测试CPU和内存等因素，来评估代码性能，以此来调优代码性能。
2、编写规则
1、文件命名规则：
含有单元测试代码的go文件必须以_test.go结尾，Go语言测试工具只认符合这个规则的文件
单元测试文件名_test.go前面的部分最好是被测试的方法所在go文件的文件名。
2、函数声明规则：
测试函数的签名必须接收一个指向testing.B类型的指针，并且函数没有返回值。
3、函数命名规则：
单元测试的函数名必须以Benchmark开头，是可导出公开的函数，最好是Benchmark+要测试的方法函数名。
4、函数体设计规则：
b.N 是基准测试框架提供，用于控制循环次数，循环调用测试代码评估性能。
b.ResetTimer()/b.StartTimer()/b.StopTimer()用于控制计时器，准确控制用于性能测试代码的耗时。
3、基准测试命令选项
命令参数
-bench=.表示指定执行测试函数。.表示执行所有，如果修改为go test -bench=BenchmarkJoinStrUseSprint那么只会执行BenchmarkJoinStrUseSprint。-benchtime=1s指定执行时间为1s-benchmem显示内存情况-count=1表示执行一次
响应参数
goos: linux操作系统goarch: amd64系统体系架构BenchmarkJoinStrUseNor-8执行的函数名称以及对应的GOMAXPROCS值。79888155b.N的值15.5 ns/op执行一次函数所花费的时间0 B/op执行一次函数分配的内存0 allocs/op执行一次函数所分配的内存次数
这几个数当然是越小越好
操作命令：go test -bench=. benchtime=3s -run=none -cpuprofile
-bench ：go test默认不会基准测试，需要使用bench启动基准测试，指定匹配基准测试的函数，“.”表示运行所有基准测试
-benchtime ：测试时间默认为1s，如果想测试运行时间更长，用-benchtime指定
-run ：默认情况下go test会运行单元测试，为防止其干扰基准测试输出结果，
可使用-run过滤单元测试，使用none完全屏蔽，“.”运行所有单元测试
-count ：指定执行多少次
$ go test -bench=. -run=none
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learning/test/benchmark
BenchmarkSprintf-12 20000000 70.6 ns/op
PASS
ok learning/test/benchmark 1.485s
其中BenchmarkSprintf-12，12表示GOMAXPROCS，20000000表示循环次数，70.6 ns/op表示单次循环操作花费时间
-cpuprofile ：生成运行时CPU详细信息
go test -bench=. -run=none -cpuprofile=xxx xxx
(pprof) quit
-benchmem ：提供每次操作分配内存的次数，以及每次分配的字节数。
$ go test -bench=. -benchmem -run=none
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learning/test/benchmark
BenchmarkSprintf-12 20000000 70.5 ns/op 16 B/op 2 allocs/op
BenchmarkFormat-12 20000000 77.1 ns/op 18 B/op 2 allocs/op
BenchmarkItoa-12 20000000 78.4 ns/op 18 B/op 2 allocs/op
PASS
ok learning/test/benchmark 4.754s
4、实例1：slice的不同使用方式
package benchmark
import (
"testing"
)
const TotalTimes = 1000000
func StaticCapacity() {
// 提前一次性分配好slice所需内存空间，中间不需要再扩容，len为0，cap为1000000
var s = make([]byte, 0, TotalTimes)
for i := 0; i < TotalTimes; i++ {
s = append(s, 0)
//fmt.Printf("len = %d, cap = %d\n", len(s), cap(s))
}
}
func DynamicCapacity() {
// 依赖slice底层自动扩容，中间会有很多次扩容，每次都从新分配一段新的内存空间，
// 然后把数据拷贝到新的slice内存空间，然后释放旧空间，导致引发不必要的GC
var s []byte
for i := 0; i < TotalTimes; i++ {
s = append(s, 0)
//fmt.Printf("len = %d, cap = %d\n", len(s), cap(s))
}
}
func BenchmarkStaticCapacity(b *testing.B) {
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
StaticCapacity()
}
}
func BenchmarkDynamicCapacity(b *testing.B) {
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
DynamicCapacity()
}
}
测试结果:
| 模式 | 操作时间消耗 ns/op | 内存分配大小 B/op | 内存分配次数 allocs/op |
$ go test -bench=. -run=none -benchmem
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learning/testing/benchmark
BenchmarkStaticCapacity-12 3000 912668 ns/op 1007617 B/op 1 allocs/op
BenchmarkDynamicCapacity-12 1000 1935269 ns/op 5863427 B/op 35 allocs/op
PASS
ok learning/testing/benchmark 4.914s
可以看出StaticCapacity 性能明显优于DynamicCapacity，所以如果同一个slice被大量循环使用，可提前一次性分配好适量的内存空间
总结：在代码设计过程中，对于性能要求比较高的地方，编写基准测试非常重要，这有助于我们开发出性能更优的代码。不过性能、可用性、复用性等也要有一个相对的取舍，不能为了追求性能而过度优化。
参考资料
- https://github.com/sxs2473/go-performane-tuning
- https://www.cnblogs.com/wayne666/p/10559900.html
