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Go语言-测试与性能分析

Go语言-测试与性能分析

hello go
在接触的几门计算机编程语言中，都会有与之对应的单元测试与性能分析方法或者工具。Go语言当然也不例外，本文将记录Go语言中测试与性能分析的内容，其目的是为了掌握Go语言中测试和性能分析和提出一些容易出现的问题。

目录

1. 测试

Go语言里有几种方法可用于单元测试：

  • 基础测试 - 一组参数和结果测试代码
  • 表组测试 - 多组参数和结果测试代码

1.1 单元测试

Go语言中要想进行单元测试，就必须使用

testing

包，它提供自动化测试工具。通过

go test

命令能够自动执行以下形式的函数：

funcTestXXX(*testing.T){...}
1.1.1 第一个单元测试

在使用单元测试之前，先写一个用于被测试的方法，这里写一个打乱slice得函数。

funcRandSlice(originSlice []interface{}){
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())forlen(originSlice)>0{
        last :=len(originSlice)
        randIndex := rand.Intn(last)
        originSlice[last -1], originSlice[randIndex]= originSlice[randIndex], originSlice[last -1]
        originSlice = originSlice[:last-1]}}

创建一个test_test.go文件

package testFunc

import("testing")//*testing.T// The other reporting methods, such as the variations of Log and Error,// may be called simultaneously from multiple goroutines.funcTestRandSlice(t *testing.T){
    slice :=[]interface{}{1,2,3,4,5,6,7,8}RandSlice(slice)
    t.Errorf("预期不足 %v", slice)}

1.2 表组测试

所谓表组测试，就是用for循环去做测试，当一次测试结果失败的时候，应该继续还是退出，前面用的是

t.Errorf

测试失败不会退出，会在最后的时候输出。

总结几个方法的含义：
方法含义Fail记录失败信息，然后继续执行后续用例FailNow记录失败信息，所有测试终止SkipNow不会记录失败的用例信息，然后中止测试Skip记录失败信息，中断后续测试Skipf比前面多一个格式化输出Log输出错误日志，默认不输出成功的用例，不会中断Logf不会中断ErrorLog + Fail ，不会中断Errorf同上FatalLog + FailNow, 中断Fatalf相当于Logf + FailNow

1.3 test main

上面的测试用例都是基于函数，方法等无需 stepup/teardown 机制。下面介绍另一种测试方法

funcTestMain(t *testing.M){// step up 初始化工作
    code := m.Run()//tearDown
    os.Exit(code)}

1.3 覆盖测试

Go提供分析单元测试覆盖率（触发运行的被测试diamante的代码行数占所有代码行数的比例，成为测试覆盖率）的工具，使用如下。

到达有

_test

结尾的目录下：

//执行
go test -v -coverprofile=c.out

### 输出：###=== RUN   TestRandSlice###--- PASS: TestRandSlice (0.00s)###PASS###coverage: 75.0% of statements###ok      gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc   0.664s

go tool cover -html=c.out -o=tag.html

执行最后一句后，当前目录会多一个

html

文件

在这里插入图片描述

小结
  • 单元测试方法必须导出。
  • 单元测试文件名以_test结尾。
  • 单元测试函数名以Test_开头。
  • go test会自动忽略以“_” 或者“.开头的文件。
  • build, intsall 也会自动忽略测试文件。

2. 基准测试

基准测试（

benchmarking

)是一种测试和评估软件性能的活动。如何判断一段程序的性能，唯有从两个方面去考量，一个是

执行性能

,一个是

空间性能

。

benchmarking

可以很好的帮助我们找到一段代码的性能水平，Let’s get it。

在Go中，基准测试方法一般以

BenchmarkXXX

开头，并且通过

go test

命令，加上

-bench

来执行。

这里还是测试前面那一段打乱slice的代码，编写基准测试方法。

funcBenchmarkRandSlice(b *testing.B){
    slice :=[]interface{}{1,2,3,4,5,6,7,8}for i :=0; i < b.N; i++{RandSlice(slice)}}

这里循环的

i<b.N

，表示会循环这么多次

//终端输入：
shell>go test -bench=.-run=none // go test 默认执行单元测试，防止单元测试结果妨碍基准测试， 这里用none代替//输出：/*goos: windows
goarch: amd64
pkg: gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-8400 CPU @ 2.80GHz
BenchmarkRandSlice-6       18186             65075 ns/op
PASS
ok      gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc   2.253s*/

函数后面的

-6

表示GOMAXPROCES, 1秒执行了18133次，每次循环时65271 ns。 这里默认测试时一秒，也可以用

-benchtime

指定时间如：

go test -benchtime=3s

注意的时：

  • 如果在基准测试的时候，前面初始化代码会有阻塞，或者加载时长比较长的时候，可以在想要测试语句加上：funcBenchmarkResetTimer(b *testing.B){...//初始化代码 ，会耗时 b.ResetTimer()...//真正想要测试的代码}
  • 要并行测试性能的时候，用RunParallel函数

2.1 分析代码

  1. 性能分析分析int转string方法的性能var num =10funcBenchmarkI2S1(b *testing.B){for i :=0; i < b.N; i++{ fmt.Sprintf("%d", num)}}funcBenchmarkI2S2(b *testing.B){for i :=0; i < b.N; i++{ strconv.Itoa(num)}}funcBenchmarkI2S3(b *testing.B){for i :=0; i < b.N; i++{ strconv.FormatInt(int64(num),10)}}输出：shell>go test -bench=.-run=nonegoos: windowsgoarch: amd64pkg: gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunccpu:Intel(R)Core(TM) i5-8400 CPU @ 2.80GHzBenchmarkI2S1-61679416270.59 ns/opBenchmarkI2S2-64481555022.664 ns/opBenchmarkI2S3-64616586692.616 ns/opPASSok gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc 4.612s由结果可以看到strconv.FormaInt性能最高，其次是strconv.Itoa，最后是fmt.Sprintf(), 为了分析更深层次的原因，用benchmem来分析输出：BenchmarkI2S1-61693372570.90 ns/op 2 B/op 1 allocs/opBenchmarkI2S2-64590210822.668 ns/op 0 B/op 0 allocs/opBenchmarkI2S3-64370750352.739 ns/op 0 B/op 0 allocs/opobviously，多了allocs/op， B/op这两列数据，前者的意思是每次操作分配的B数，后者表示每次操作从堆上分配内存的次数。可以看到BenchmarkI2S1比其他每次操作多2B数据，每次操作分配内存次数比其他多1次。当然，在程序中，我们不能一味的只看性能，当然在可用性和复用性允许的情况下，性能需要做出一些让步。
  2. pprof

在上面的例子中，只能查看函数的执行时间，不能进一步的分析程序。要用到

go test

的一些其他的参数，例如：

  • -bench regexp：regexp 可以是任何正则表达式，表示需要运行的函数
  • -benchmem:输出内容包含内存分配统计信息
  • -benchtime:指定单个测试累积耗时上线，默认1s
  • -cpuprofile out:输出cpu profile到指定文件，pprof查看
  • -memprofile out:输出内存profile到指定文件，pprof查看

基准测试输出cpu信息到文件：

go test -bench=. -run=none -benchmem -cpuprofile cpu.prof

输出的文件，不能直接从查看，需要用

pprof

来查看：

go tool pprof test_test.go cpu.prof

之后会进入一个交互模式：

test_test.go: parsing profile: unrecognized profile format
Fetched 1source profiles out of 2
Type: cpu
Time: Aug 9, 2021 at 8:22pm (CST)
Duration: 4.42s, Total samples =4.30s (97.23%)
Entering interactive mode (type "help"for commands, "o"for options)(pprof)

输入Top100看看CPU情况：

(pprof) top100
Showing nodes accounting for4.17s,96.98% of 4.30s total
Dropped 28 nodes (cum <=0.02s)
      flat  flat%   sum%        cum   cum%1.39s 32.33%32.33%2.33s 54.19%  strconv.FormatInt
     0.93s 21.63%53.95%0.93s 21.63%  strconv.small
     0.31s  7.21%61.16%1.45s 33.72%  gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc.BenchmarkI2S3
     0.20s  4.65%65.81%1.50s 34.88%  gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc.BenchmarkI2S2
     0.13s  3.02%68.84%0.20s  4.65%  runtime.mallocgc
     0.12s  2.79%71.63%0.51s 11.86%  fmt.(*pp).doPrintf
     0.12s  2.79%74.42%0.39s  9.07%  fmt.(*pp).printArg
     0.11s  2.56%76.98%0.20s  4.65%  fmt.(*fmt).fmtInteger
     0.11s  2.56%79.53%1.30s 30.23%  strconv.Itoa (inline)0.10s  2.33%81.86%0.10s  2.33%  runtime.memmove
     0.08s  1.86%83.72%0.22s  5.12%  fmt.(*pp).free
     0.08s  1.86%85.58%0.13s  3.02%  sync.(*Pool).Get
     0.08s  1.86%87.44%0.14s  3.26%  sync.(*Pool).Put
     0.07s  1.63%89.07%0.27s  6.28%  fmt.(*pp).fmtInteger
     0.06s  1.40%90.47%0.22s  5.12%  fmt.newPrinter
     0.05s  1.16%91.63%1.26s 29.30%  fmt.Sprintf
     0.05s  1.16%92.79%0.05s  1.16%  runtime.procPin
     0.03s   0.7%93.49%0.03s   0.7%  runtime.acquirem (inline)0.03s   0.7%94.19%0.03s   0.7%  runtime.nextFreeFast (inline)0.03s   0.7%94.88%0.26s  6.05%  runtime.slicebytetostring
     0.02s  0.47%95.35%0.03s   0.7%  fmt.(*fmt).init (inline)0.02s  0.47%95.81%0.09s  2.09%  fmt.(*fmt).pad
     0.02s  0.47%96.28%0.07s  1.63%  sync.runtime_procPin
     0.01s  0.23%96.51%1.29s 30.00%  gitee.hill.com/mygo/addvance/testFunc.BenchmarkI2S1
     0.01s  0.23%96.74%0.03s   0.7%  runtime.bgscavenge.func2
     0.01s  0.23%96.98%0.09s  2.09%  sync.(*Pool).pin
         00%96.98%0.07s  1.63%  fmt.(*buffer).write (inline)00%96.98%0.05s  1.16%  runtime.systemstack
         00%96.98%4.24s 98.60%  testing.(*B).launch
         00%96.98%4.24s 98.60%  testing.(*B).runN

pprof 实际上有两种应用方式，另一种就是

gofunc(){
        log.Debug(http.ListenAndServe(":6060",nil))}()

go tool pprof http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=60

然后就可以通过网页去访问啦~

pprof阅读还有另外一种方式：
在这里插入图片描述
就是在Goland自带的工具去分析profile文件，可以生成火焰图、调用树、方法列表
在这里插入图片描述

FAQ：
1、在测试Web服务的时候，也会有

net/http

包，所以在进行压测的时候，不知道哪个端口才是用来做压测的，这个时候就要具体导入

net/http/pprof

包（3小时的教训）

标签： golang 单元测试 测试工具
本文转载自: https://blog.csdn.net/hoyiuga/article/details/119538359
版权归原作者 Hilliex 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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