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ch11-02.md

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11.2. 測試函數

每個測試函數必須導入 testing 包. 測試函數有如下的籤名:

func TestName(t *testing.T) {
	// ...
}

測試函數的名字必須以Test開頭, 可選的後綴名必須以大寫字母開頭:

func TestSin(t *testing.T) { /* ... */ }
func TestCos(t *testing.T) { /* ... */ }
func TestLog(t *testing.T) { /* ... */ }

其中 t 參數用於報告測試失敗和附件的日誌信息. 讓我們頂一個一個實例包 gopl.io/ch11/word1, 隻有一個函數 IsPalindrome 用於檢査一個字符串是否從前向後和從後向前讀都一樣. (這個實現對於一個字符串是否是迴文字符串前後重複測試了兩次; 我們稍後會再討論這個問題.)

gopl.io/ch11/word1
// Package word provides utilities for word games.
package word

// IsPalindrome reports whether s reads the same forward and backward.
// (Our first attempt.)
func IsPalindrome(s string) bool {
	for i := range s {
		if s[i] != s[len(s)-1-i] {
			return false
		}
	}
	return true
}

在相同的目録下, word_test.go 文件包含了 TestPalindrome 和 TestNonPalindrome 兩個測試函數. 每一個都是測試 IsPalindrome 是否給出正確的結果, 併使用 t.Error 報告失敗:

package word

import "testing"

func TestPalindrome(t *testing.T) {
	if !IsPalindrome("detartrated") {
		t.Error(`IsPalindrome("detartrated") = false`)
	}
	if !IsPalindrome("kayak") {
		t.Error(`IsPalindrome("kayak") = false`)
	}
}

func TestNonPalindrome(t *testing.T) {
	if IsPalindrome("palindrome") {
		t.Error(`IsPalindrome("palindrome") = true`)
	}
}

go test (或 go build) 命令 如果沒有參數指定包那麽將默認采用當前目録對應的包. 我們可以用下面的命令構建和運行測試.

$ cd $GOPATH/src/gopl.io/ch11/word1
$ go test
ok   gopl.io/ch11/word1  0.008s

還比較滿意, 我們運行了這個程序, 不過沒有提前退出是因爲還沒有遇到BUG報告. 一個法国名爲 Noelle Eve Elleon 的用戶抱怨 IsPalindrome 函數不能識别 ‘‘été.’’. 另外一個來自美国中部用戶的抱怨是不能識别 ‘‘A man, a plan, a canal: Panama.’’. 執行特殊和小的BUG報告爲我們提供了新的更自然的測試用例.

func TestFrenchPalindrome(t *testing.T) {
	if !IsPalindrome("été") {
		t.Error(`IsPalindrome("été") = false`)
	}
}

func TestCanalPalindrome(t *testing.T) {
	input := "A man, a plan, a canal: Panama"
	if !IsPalindrome(input) {
		t.Errorf(`IsPalindrome(%q) = false`, input)
	}
}

爲了避免兩次輸入較長的字符串, 我們使用了提供了有類似 Printf 格式化功能的 Errorf 函數來滙報錯誤結果.

當添加了這兩個測試用例之後, go test 返迴了測試失敗的信息.

$ go test
--- FAIL: TestFrenchPalindrome (0.00s)
    word_test.go:28: IsPalindrome("été") = false
--- FAIL: TestCanalPalindrome (0.00s)
    word_test.go:35: IsPalindrome("A man, a plan, a canal: Panama") = false
FAIL
FAIL    gopl.io/ch11/word1  0.014s

先編寫測試用例併觀察到測試用例觸發了和用戶報告的錯誤相同的描述是一個好的測試習慣. 隻有這樣, 我們才能定位我們要眞正解決的問題.

先寫測試用例的另好處是, 運行測試通常會比手工描述報告的處理更快, 這讓我們可以進行快速地迭代. 如果測試集有很多運行緩慢的測試, 我們可以通過隻選擇運行某些特定的測試來加快測試速度.

參數 -v 用於打印每個測試函數的名字和運行時間:

$ go test -v
=== RUN TestPalindrome
--- PASS: TestPalindrome (0.00s)
=== RUN TestNonPalindrome
--- PASS: TestNonPalindrome (0.00s)
=== RUN TestFrenchPalindrome
--- FAIL: TestFrenchPalindrome (0.00s)
    word_test.go:28: IsPalindrome("été") = false
=== RUN TestCanalPalindrome
--- FAIL: TestCanalPalindrome (0.00s)
    word_test.go:35: IsPalindrome("A man, a plan, a canal: Panama") = false
FAIL
exit status 1
FAIL    gopl.io/ch11/word1  0.017s

參數 -run 是一個正則表達式, 隻有測試函數名被它正確匹配的測試函數才會被 go test 運行:

$ go test -v -run="French|Canal"
=== RUN TestFrenchPalindrome
--- FAIL: TestFrenchPalindrome (0.00s)
    word_test.go:28: IsPalindrome("été") = false
=== RUN TestCanalPalindrome
--- FAIL: TestCanalPalindrome (0.00s)
    word_test.go:35: IsPalindrome("A man, a plan, a canal: Panama") = false
FAIL
exit status 1
FAIL    gopl.io/ch11/word1  0.014s

當然, 一旦我們已經脩複了失敗的測試用例, 在我們提交代碼更新之前, 我們應該以不帶參數的 go test 命令運行全部的測試用例, 以確保更新沒有引入新的問題.

我們現在的任務就是脩複這些錯誤. 簡要分析後發現第一個BUG的原因是我們采用了 byte 而不是 rune 序列, 所以像 "été" 中的 é 等非 ASCII 字符不能正確處理. 第二個BUG是因爲沒有忽略空格和字母的大小寫導致的.

針對上述兩個BUG, 我們仔細重寫了函數:

gopl.io/ch11/word2
// Package word provides utilities for word games.
package word

import "unicode"

// IsPalindrome reports whether s reads the same forward and backward.
// Letter case is ignored, as are non-letters.
func IsPalindrome(s string) bool {
	var letters []rune
	for _, r := range s {
		if unicode.IsLetter(r) {
			letters = append(letters, unicode.ToLower(r))
		}
	}
	for i := range letters {
		if letters[i] != letters[len(letters)-1-i] {
			return false
		}
	}
	return true
}

同時我們也將之前的所有測試數據合併到了一個測試中的表格中.

func TestIsPalindrome(t *testing.T) {
	var tests = []struct {
		input string
		want     bool
	}{
		{"", true},
		{"a", true},
		{"aa", true},
		{"ab", false},
		{"kayak", true},
		{"detartrated", true},
		{"A man, a plan, a canal: Panama", true},
		{"Evil I did dwell; lewd did I live.", true},
		{"Able was I ere I saw Elba", true},
		{"été", true},
		{"Et se resservir, ivresse reste.", true},
		{"palindrome", false}, // non-palindrome
		{"desserts", false},   // semi-palindrome
	}
	for _, test := range tests {
		if got := IsPalindrome(test.input); got != test.want {
			t.Errorf("IsPalindrome(%q) = %v", test.input, got)
		}
	}
}

我們的新測試阿都通過了:

$ go test gopl.io/ch11/word2
ok      gopl.io/ch11/word2      0.015s

這種表格驅動的測試在Go中很常見的. 我們很容易想表格添加新的測試數據, 併且後面的測試邏輯也沒有冗餘, 這樣我們可以更好地完善錯誤信息.

失敗的測試的輸出併不包括調用 t.Errorf 時刻的堆棧調用信息. 不像其他語言或測試框架的 assert 斷言, t.Errorf 調用也沒有引起 panic 或停止測試的執行. 卽使表格中前面的數據導致了測試的失敗, 表格後面的測試數據依然會運行測試, 因此在一個測試中我們可能了解多個失敗的信息.

如果我們眞的需要停止測試, 或許是因爲初始化失敗或可能是早先的錯誤導致了後續錯誤等原因, 我們可以使用 t.Fatal 或 t.Fatalf 停止測試. 它們必須在和測試函數同一個 goroutine 內調用.

測試失敗的信息一般的形式是 "f(x) = y, want z", f(x) 解釋了失敗的操作和對應的輸出, y 是實際的運行結果, z 是期望的正確的結果. 就像前面檢査迴文字符串的例子, 實際的函數用於 f(x) 部分. 如果顯示 x 是表格驅動型測試中比較重要的部分, 因爲同一個斷言可能對應不同的表格項執行多次. 要避免無用和冗餘的信息. 在測試類似 IsPalindrome 返迴布爾類型的函數時, 可以忽略併沒有額外信息的 z 部分. 如果 x, y 或 z 是 y 的長度, 輸出一個相關部分的簡明總結卽可. 測試的作者應該要努力幫助程序員診斷失敗的測試.

練習 11.1: 爲 4.3節 中的 charcount 程序編寫測試.

練習 11.2: 爲 (§6.5)的 IntSet 編寫一組測試, 用於檢査每個操作後的行爲和基於內置 map 的集合等價 , 後面 練習11.7 將會用到.

{% include "./ch11-02-1.md" %}

{% include "./ch11-02-2.md" %}

{% include "./ch11-02-3.md" %}

{% include "./ch11-02-4.md" %}

{% include "./ch11-02-5.md" %}

{% include "./ch11-02-6.md" %}