golang单元测试性能测试常见用法

关于go test的一些说明

golang安装后可以使用go test工具进行单元测试代码片段对比的性能测试,使用起来还是比较方便,下面是一些应用场景
- 平时自己想做一些简单函数的单元测试，不用每次都新建一个main.go 然后go run main.go
- 相对某个功能做下性能测试看下cpu/内存消耗情况
可以针对性的建立一些目录存放自己的一些测试代码
一些使用规则
- 创建代码保存目录这里以mytest目录为例
- 目录下的文件名都要以_test.go结尾比如common_test.go
- package mytest 不要为main
- import testing包
- 普通单元测试函数名以Test开头
- 性能测试函数名称以Benchmark开头
- 目录下面函数名不要重名

普通单元测试常见用法

样例代码

common_test.go文件内容如下一个加法函数一个乘法函数
package mytest
import "testing"

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

// Mul 乘法
func Mul(a int, b int) int {
return a * b
}

// 测试加法函数功能是否正常正数
func TestAddPositive(t *testing.T) {
if ans := Add(1, 2); ans != 3 {
t.Fatalf("1 + 2 expected be 3, but %d got", ans)
}
t.Log("TestAddPositive run Success")
}

// 测试加法函数功能是否正常负数
func TestAddNegative(t *testing.T) {
if ans := Add(-10, -20); ans != -30 {
t.Fatalf("-10 + -20 expected be -30, but %d got", ans)
}
t.Log("TestAddNegative run Success")
}

// 测试乘法函数功能是否正常
func TestMul(t *testing.T) {
if ans := Mul(3, 4); ans != 12 {
t.Fatalf("3*4 expected be 12, but %d got", ans)
}
t.Log("TestMul run Success")
}

指定文件测试

命令顺序测试文件中的所有函数
go test -v common_test.go
假设mytest目录下有多个xx_test.go文件想指定common_test.go文件中的所有函数
输出
=== RUN TestAddPositive
common_test.go:20: TestAddPositive run Success
--- PASS: TestAddPositive (0.00s)
=== RUN TestAddNegative
common_test.go:28: TestAddNegative run Success
--- PASS: TestAddNegative (0.00s)
=== RUN TestMul
common_test.go:36: TestMul run Success
--- PASS: TestMul (0.00s)
PASS
ok command-line-arguments 0.309s

指定测试某一个函数

命令
go test -v -run TestAddPositive
go test -run=TestAddPositive -v
指定只测试目录下的TestAddPositive函数
输出
=== RUN TestAddPositive
common_test.go:20: TestAddPositive run Success
--- PASS: TestAddPositive (0.00s)
PASS
ok mytest 0.307s

指定测试某一类函数

命令
go test -run=^TestAdd -v
可以使用正则表达式指定一类函数,比如想测试所有TestAdd开头的函数
输出会按照顺序测试目录下所有TestAdd打头的函数
=== RUN TestAddPositive
common_test.go:20: TestAddPositive run Success
--- PASS: TestAddPositive (0.00s)
=== RUN TestAddNegative
common_test.go:28: TestAddNegative run Success
--- PASS: TestAddNegative (0.00s)
PASS
ok mytest 0.359s

测试目录下所有文件中的全部函数

命令会按照顺序测试目录下所有_test.go结尾的所有函数
go test -v .

性能测试的常见用法

样例代码

forRangeBenchMark_test.go样例代码如下
package mytest

import "testing"

// ************ benchmark range loop ************
type Person struct {
name [4096]byte
age int
}

var (
AllPerson [1024]Person
)

// BenchmarkForIndexVisit AllPerson[i].xxx 使用下标方式访问
func BenchmarkForIndexVisit(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
var age int
for i := 0; i < len(AllPerson); i++ {
age = AllPerson[i].age
}
_ = age
}
}

// BenchmarkRangeLoopVisit range循环的方式访问
func BenchmarkRangeLoopVisit(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
var age int
for _, person := range AllPerson {
age = person.age
}
_ = age
}
}

-benchmem会打印内存申请信息,建议都打开这个选项

指定某一个文件测试

命令
go test -bench=. -benchmem forRangeBenchMark_test.go
输出
goos: darwin
goarch: amd64
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-9600K CPU @ 3.70GHz
BenchmarkForIndexVisit-6 4570186 246.8 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkRangeLoopVisit-6 4777 228750 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok command-line-arguments 2.858s
这里可以看出直接for range的方式遍历性能很差因为for range会有一个临时变量复制的过程，这个过程比较消耗时间

指定某一个函数测试

命令
go test -bench=BenchmarkRangeLoopVisit -benchmem
输出
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: mytest
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-9600K CPU @ 3.70GHz
BenchmarkRangeLoopVisit-6 4657 345054 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok mytest 1.950s

指定某一类函数

命令
go test -bench=^BenchmarkRange -benchmem
所有以BenchmarkRange打头的都会测试

指定测试时间

命令
go test -bench=. -benchmem forRangeBenchMark_test.go -benchtime=5s
默认1s 下面指定运行时间为5s
输出
goos: darwin
goarch: amd64
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-9600K CPU @ 3.70GHz
BenchmarkForIndexVisit-6 24010926 248.3 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkRangeLoopVisit-6 24183 242653 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok command-line-arguments 14.918s
BenchmarkForIndexVisit函数在5s内运行了24010926次每次大概耗时 248.3 ns
BenchmarkRangeLoopVisit函数在5s内运行了24183次每次大概耗时 242653 ns 性能相当差

指定测试次数

命令
go test -bench=. -benchmem forRangeBenchMark_test.go -benchtime=10000x
输出
goos: darwin
goarch: amd64
cpu: Intel(R) Core(TM) i5-9600K CPU @ 3.70GHz
BenchmarkForIndexVisit-6 10000 246.6 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkRangeLoopVisit-6 10000 300624 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok command-line-arguments 3.347s
测试过程也可以看到BenchmarkRangeLoopVisit运行耗时很长,而BenchmarkForIndexVisit很快就结束了

性能测试-timer相关api

ResetTimer

如果在 benchmark 开始前，需要一些准备工作，如果准备工作比较耗时，则需要将这部分代码的耗时忽略掉

StopTimer & StartTimer

每次函数调用前后需要一些准备工作和清理工作，我们可以使用 StopTimer 暂停计时以及使用 StartTimer 开始计时
func Benchmarkxxx(b *testing.B) {
for n := 0; n < b.N; n++ {
b.StopTimer()
// 准备数据
b.StartTimer()
Sort(nums)
}
}
func Benchmarkxxx(b *testing.B) {
//准备工作部分代码
b.ResetTimer() // 重置定时器
for n := 0; n < b.N; n++ {
fib(30) // run fib(30) b.N times
}
}