Go單元測試的基本用法

# Go單元測試的基本用法

單元測試是軟件開發中保證代碼質量的重要手段。Go語言內置了輕量級的測試框架，使得編寫和運行單元測試變得非常簡單。本文將詳細介紹Go單元測試的基本用法。

## 一、Go測試框架概述

Go語言的測試工具鏈包含以下幾個核心組件：

1. `testing`包：提供測試框架的基礎功能
2. `go test`命令：用于執行測試
3. 覆蓋率工具：內置的代碼覆蓋率分析

測試文件需要滿足以下要求：
- 文件名以`_test.go`結尾
- 測試函數以`Test`開頭
- 測試文件與源文件放在同一包中

## 二、編寫基本單元測試

### 1. 簡單測試示例

假設我們有一個簡單的計算器函數：

```go
// calculator.go
package calculator

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

對應的測試文件可以這樣寫：

// calculator_test.go
package calculator

import "testing"

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

2. 運行測試

執行測試命令：

go test -v

輸出示例：

=== RUN   TestAdd
--- PASS: TestAdd (0.00s)
PASS
ok      your/package/path    0.002s

三、表驅動測試

表驅動測試是Go中常用的測試模式，可以避免重復代碼：

func TestAddTableDriven(t *testing.T) {
    tests := []struct {
        name     string
        a, b     int
        expected int
    }{
        {"positive numbers", 2, 3, 5},
        {"negative numbers", -1, -1, -2},
        {"mixed numbers", -1, 1, 0},
        {"zero values", 0, 0, 0},
    }

    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; want %d", 
                    tt.a, tt.b, result, tt.expected)
            }
        })
    }
}

四、常用測試方法

1. 錯誤處理測試

func TestDivide(t *testing.T) {
    _, err := Divide(1, 0)
    if err == nil {
        t.Error("expected error but got nil")
    }
}

2. 輔助函數

使用t.Helper()標記輔助函數：

func assertEqual(t *testing.T, got, want int) {
    t.Helper()
    if got != want {
        t.Errorf("got %d, want %d", got, want)
    }
}

3. 跳過測試

func TestSomething(t *testing.T) {
    if testing.Short() {
        t.Skip("skipping test in short mode")
    }
    // 測試代碼...
}

五、測試覆蓋率

查看測試覆蓋率：

go test -cover

生成HTML覆蓋率報告：

go test -coverprofile=coverage.out
go tool cover -html=coverage.out -o coverage.html

六、基準測試

Go還支持基準測試：

func BenchmarkAdd(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        Add(1, 2)
    }
}

運行基準測試：

go test -bench=.

七、Mock和Stub

對于依賴外部資源的測試，可以使用接口和mock：

type DB interface {
    GetUser(id int) (*User, error)
}

func TestGetUserName(t *testing.T) {
    mockDB := &MockDB{
        getUser: func(id int) (*User, error) {
            return &User{Name: "Test User"}, nil
        },
    }
    
    name, err := GetUserName(mockDB, 1)
    if err != nil {
        t.Fatal(err)
    }
    if name != "Test User" {
        t.Errorf("unexpected name: %s", name)
    }
}

八、測試最佳實踐

1. 保持測試簡單、可讀
2. 每個測試只關注一個功能點
3. 測試應該獨立，不依賴執行順序
4. 測試名稱應該清晰表達測試意圖
5. 優先測試公共接口而非內部實現
6. 定期運行測試，最好在提交前

九、常見問題

1. 測試文件不被識別

確保文件名以_test.go結尾，并且包含package聲明

2. 測試依賴問題

使用go mod tidy確保依賴正確

3. 測試性能問題

避免在測試中做I/O操作，必要時使用mock

結語

Go語言的測試框架簡單但功能強大，通過良好的測試實踐可以顯著提高代碼質量。建議將單元測試作為開發流程的標準部分，并保持高測試覆蓋率。

通過本文介紹的基本用法，您應該能夠開始為Go項目編寫有效的單元測試。隨著項目復雜度的增加，可以進一步探索更高級的測試技術和工具。 “`

這篇文章大約1100字，涵蓋了Go單元測試的主要方面，包括基本用法、表驅動測試、覆蓋率分析、基準測試等，采用Markdown格式，便于閱讀和編輯。