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Go語言開發(二十一)、GoMock測試框架

RoCE 附加 col 周期 部分 {} flag hello tex

Go語言開發(二十一)、GoMock測試框架

一、GoMock簡介

1、GoMock簡介

GoMock是由Golang官方開發維護的測試框架,實現了較為完整的基於interface的Mock功能,能夠與Golang內置的testing包良好集成,也能用於其它的測試環境中。GoMock測試框架包含了GoMock包和mockgen工具兩部分,其中GoMock包完成對樁對象生命周期的管理,mockgen工具用來生成interface對應的Mock類源文件。
GoMock官網:
https://github.com/golang/mock
GoMock安裝:
go get github.com/golang/mock/gomock


mockgen輔助代碼生成工具安裝:
go get github.com/golang/mock/mockgen
GoMock文檔:
go doc github.com/golang/mock/gomock

2、mockgen使用

(1)mockgen工具選項
mockgen工具支持的選項如下:
-source: 指定接口的源文件
-destination: mock類代碼的輸出文件。如果沒有設置本選項,代碼將被輸出到標準輸出。-destination選項輸入太長,因此推薦使用重定向符號>將輸出到標準輸出的內容重定向到某個文件,並且mock類代碼的輸出文件的路徑必須是絕對路徑。
-package: 指定mock類源文件的包名。如果沒有設置本選項,則包名由mock_

和輸入文件的包名級聯而成。
-aux_files: 附加文件列表用於解析嵌套定義在不同文件中的interface。指定元素列表以逗號分隔,元素形式為foo=bar/baz.go,其中bar/baz.go是源文件,foo是-source選項指定的源文件用到的包名。
-build_flags: 傳遞給build工具的參數
-imports: 依賴的需要import的包
-mock_names:自定義生成mock文件的列表,使用逗號分割。如Repository=MockSensorRepository,Endpoint=MockSensorEndpoint。
Repository、Endpoint為接口,MockSensorRepository,MockSensorEndpoint為相應的mock文件。
(2)mockgen工作模式
mockgen有兩種操作模式:源文件模式和反射模式。
源文件模式通過一個包含interface定義的源文件生成mock類文件,通過-source標識開啟,-imports和-aux_files標識在源文件模式下是有用的。mockgen源文件模式的命令格式如下:
mockgen -source=xxxx.go [other options]
反射模式通過構建一個程序用反射理解接口生成一個mock類文件,通過兩個非標誌參數開啟:導入路徑和用逗號分隔的符號列表(多個interface)。
mockgen反射模式的命令格式如下:
mockgen packagepath Interface1,Interface2...
第一個參數是基於GOPATH的相對路徑,第二個參數可以為多個interface,並且interface之間只能用逗號分隔,不能有空格。
(3)mockgen工作模式適用場景
mockgen工作模式適用場景如下:
A、對於簡單場景,只需使用-source選項。
B、對於復雜場景,如一個源文件定義了多個interface而只想對部分interface進行mock,或者interface存在嵌套,則需要使用反射模式。

二、GoMock常用方法

func InOrder(calls ...*Call)
InOrder聲明給定調用的調用順序

type Call struct {
   t TestReporter // for triggering test failures on invalid call setup

   receiver   interface{}  // the receiver of the method call
   method     string       // the name of the method
   methodType reflect.Type // the type of the method
   args       []Matcher    // the args
   origin     string       // file and line number of call setup

   preReqs []*Call // prerequisite calls

   // Expectations
   minCalls, maxCalls int

   numCalls int // actual number made

   // actions are called when this Call is called. Each action gets the args and
   // can set the return values by returning a non-nil slice. Actions run in the
   // order they are created.
   actions []func([]interface{}) []interface{}
}

Call表示對mock對象的一個期望調用
func (c *Call) After(preReq *Call) *Call
After聲明調用在preReq完成後執行
func (c *Call) AnyTimes() *Call
允許調用0次或多次
func (c *Call) Do(f interface{}) *Call
聲明在匹配時要運行的操作
func (c *Call) MaxTimes(n int) *Call
設置最大的調用次數為n次
func (c *Call) MinTimes(n int) *Call
設置最小的調用次數為n次
func (c *Call) Return(rets ...interface{}) *Call
Return聲明模擬函數調用返回的值
func (c *Call) SetArg(n int, value interface{}) *Call
SetArg聲明使用指針設置第n個參數的值
func (c *Call) Times(n int) *Call
設置調用的次數為n次
func NewController(t TestReporter) *Controller
獲取控制對象
func WithContext(ctx context.Context, t TestReporter) (*Controller, context.Context)
WithContext返回一個控制器和上下文,如果發生任何致命錯誤時會取消。
func (ctrl *Controller) Call(receiver interface{}, method string, args ...interface{}) []interface{}
Mock對象調用,不應由用戶代碼調用。
func (ctrl *Controller) Finish()
檢查所有預計調用的方法是否被調用,每個控制器都應該調用。本函數只應該被調用一次。
func (ctrl *Controller) RecordCall(receiver interface{}, method string, args ...interface{}) *Call
被mock對象調用,不應由用戶代碼調用。
func (ctrl *Controller) RecordCallWithMethodType(receiver interface{}, method string, methodType reflect.Type, args ...interface{}) *Call
被mock對象調用,不應由用戶代碼調用。
func Any() Matcher
匹配任意值
func AssignableToTypeOf(x interface{}) Matcher
AssignableToTypeOf是一個匹配器,用於匹配賦值給模擬調用函數的參數和函數的參數類型是否匹配。
func Eq(x interface{}) Matcher
通過反射匹配到指定的類型值,而不需要手動設置
func Nil() Matcher
返回nil
func Not(x interface{}) Matcher
不遞歸給定子匹配器的結果

三、GoMock應用示例

1、interface編寫

定義一個需要mock的接口Repository,infra/db.go文件如下:

package db

type Repository interface {
   Create(key string, value []byte) error
   Retrieve(key string) ([]byte, error)
   Update(key string, value []byte) error
   Delete(key string) error
}

2、mock文件生成

mockgen生成mock文件:
mockgen -source=./infra/db.go -destination=./mock/mock_repository.go -package=mock
輸出目錄./mock必須存在,否則mockgen會運行失敗。
如果工程中的第三方庫統一放在vendor目錄下,則需要拷貝一份gomock代碼到$GOPATH/src/github.com/golang/mock/gomock,mockgen命令運行時會在上述路徑訪問gomock。
mock_repository.go文件如下:

// Code generated by MockGen. DO NOT EDIT.
// Source: ./infra/db.go

// Package mock is a generated GoMock package.
package mock

import (
   gomock "github.com/golang/mock/gomock"
   reflect "reflect"
)

// MockRepository is a mock of Repository interface
type MockRepository struct {
   ctrl     *gomock.Controller
   recorder *MockRepositoryMockRecorder
}

// MockRepositoryMockRecorder is the mock recorder for MockRepository
type MockRepositoryMockRecorder struct {
   mock *MockRepository
}

// NewMockRepository creates a new mock instance
func NewMockRepository(ctrl *gomock.Controller) *MockRepository {
   mock := &MockRepository{ctrl: ctrl}
   mock.recorder = &MockRepositoryMockRecorder{mock}
   return mock
}

// EXPECT returns an object that allows the caller to indicate expected use
func (m *MockRepository) EXPECT() *MockRepositoryMockRecorder {
   return m.recorder
}

// Create mocks base method
func (m *MockRepository) Create(key string, value []byte) error {
   ret := m.ctrl.Call(m, "Create", key, value)
   ret0, _ := ret[0].(error)
   return ret0
}

// Create indicates an expected call of Create
func (mr *MockRepositoryMockRecorder) Create(key, value interface{}) *gomock.Call {
   return mr.mock.ctrl.RecordCallWithMethodType(mr.mock, "Create", reflect.TypeOf((*MockRepository)(nil).Create), key, value)
}

// Retrieve mocks base method
func (m *MockRepository) Retrieve(key string) ([]byte, error) {
   ret := m.ctrl.Call(m, "Retrieve", key)
   ret0, _ := ret[0].([]byte)
   ret1, _ := ret[1].(error)
   return ret0, ret1
}

// Retrieve indicates an expected call of Retrieve
func (mr *MockRepositoryMockRecorder) Retrieve(key interface{}) *gomock.Call {
   return mr.mock.ctrl.RecordCallWithMethodType(mr.mock, "Retrieve", reflect.TypeOf((*MockRepository)(nil).Retrieve), key)
}

// Update mocks base method
func (m *MockRepository) Update(key string, value []byte) error {
   ret := m.ctrl.Call(m, "Update", key, value)
   ret0, _ := ret[0].(error)
   return ret0
}

// Update indicates an expected call of Update
func (mr *MockRepositoryMockRecorder) Update(key, value interface{}) *gomock.Call {
   return mr.mock.ctrl.RecordCallWithMethodType(mr.mock, "Update", reflect.TypeOf((*MockRepository)(nil).Update), key, value)
}

// Delete mocks base method
func (m *MockRepository) Delete(key string) error {
   ret := m.ctrl.Call(m, "Delete", key)
   ret0, _ := ret[0].(error)
   return ret0
}

// Delete indicates an expected call of Delete
func (mr *MockRepositoryMockRecorder) Delete(key interface{}) *gomock.Call {
   return mr.mock.ctrl.RecordCallWithMethodType(mr.mock, "Delete", reflect.TypeOf((*MockRepository)(nil).Delete), key)
}

3、MySQL.go文件

package MySQL

import "GoExample/GoMock/infra"

type MySQL struct {
   DB db.Repository
}

func NewMySQL(db db.Repository) *MySQL {
   return &MySQL{DB: db}
}

func (mysql *MySQL) CreateData(key string, value []byte) error {
   return mysql.DB.Create(key, value)
}

func (mysql *MySQL) GetData(key string) ([]byte, error) {
   return mysql.DB.Retrieve(key)
}

func (mysql *MySQL) DeleteData(key string) error {
   return mysql.DB.Delete(key)
}

func (mysql *MySQL) UpdateData(key string, value []byte) error {
   return mysql.DB.Update(key, value)
}

4、測試用例編寫

生成mock文件後就可以使用mock對象進行打樁測試,編寫測試用例。
(1)導入mock相關包
mock相關包包括testing,gomock和mock,import包路徑:

import (
   "testing"
   "GoExample/GoMock/mock"
   "github.com/golang/mock/gomock"
)

(2)mock控制器
mock控制器通過NewController接口生成,是mock生態系統的頂層控制,定義了mock對象的作用域和生命周期,以及mock對象的期望。多個協程同時調用控制器的方法是安全的。當用例結束後,控制器會檢查所有剩余期望的調用是否滿足條件。

ctrl := NewController(t)
defer ctrl.Finish()

mock對象創建時需要註入控制器,mock對象註入控制器的代碼如下:

ctrl := NewController(t)
defer ctrl.Finish()
mockRepo := mock_db.NewMockRepository(ctrl)

(3)mock對象的行為註入
對於mock對象的行為註入,控制器通過map來維護,一個方法對應map的一項。因為一個方法在一個用例中可能調用多次,所以map的值類型是數組切片。當mock對象進行行為註入時,控制器會將行為Add。當該方法被調用時,控制器會將該行為Remove。
如果先Retrieve領域對象失敗,然後Create領域對象成功,再次Retrieve領域對象就能成功。mock對象的行為註入代碼如下所示:

mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny)
mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes, nil)

當批量Create對象時,可以使用Times關鍵字:
mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil).Times(5)
當批量Retrieve對象時,需要註入多次mock行為:

mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes1, nil)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes2, nil)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes3, nil)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes4, nil)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes5, nil)

(4)行為調用的保序
默認情況下,行為調用順序可以和mock對象行為註入順序不一致,即不保序。如果要保序,有兩種方法:
A、通過After關鍵字來實現保序
B、通過InOrder關鍵字來實現保序
通過After關鍵字實現的保序示例代碼:

retrieveCall := mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny)
createCall := mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil).After(retrieveCall)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes, nil).After(createCall)

通過InOrder關鍵字實現的保序示例代碼:

InOrder(
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(nil, ErrAny)
mockRepo.EXPECT().Create(Any(), Any()).Return(nil)
mockRepo.EXPECT().Retrieve(Any()).Return(objBytes, nil)
)

通過InOrder關鍵字實現保序更簡單,關鍵字InOrder是After的語法糖。

func InOrder(calls ...*Call) {
   for i := 1; i < len(calls); i++ {
      calls[i].After(calls[i-1])
   }
}

當mock對象行為的註入保序後,如果行為調用的順序和其不一致,就會觸發測試失敗。如果在測試用例執行過程中,Repository方法的調用順序如果不是按 Retrieve -> Create -> Retrieve的順序進行,則會導致測試失敗。
(5)mock對象的註入
mock對象的行為都註入到控制器後,要將mock對象註入給interface,使得mock對象在測試中生效。
通常,當測試用例執行完成後,並沒有回滾interface到真實對象,有可能會影響其它測試用例的執行,因此推薦使用GoStub框架完成mock對象的註入。

stubs := StubFunc(&mysql,mockdb)
defer stubs.Reset()

(6)測試用例編寫
MySQL_test.go文件:

package MySQL

import (
   "testing"

   "GoExample/GoMock/mock"

   "fmt"

   "github.com/golang/mock/gomock"
)

func TestMySQL_CreateData(t *testing.T) {
   ctr := gomock.NewController(t)
   defer ctr.Finish()
   var key string = "Hello"
   var value []byte = []byte("Go")
   mockRepository := mock_db.NewMockRepository(ctr)
   gomock.InOrder(
      mockRepository.EXPECT().Create(key, value).Return(nil),
   )
   mySQL := NewMySQL(mockRepository)
   err := mySQL.CreateData(key, value)
   if err != nil {
      fmt.Println(err)
   }
}

func TestMySQL_GetData(t *testing.T) {
   ctr := gomock.NewController(t)
   defer ctr.Finish()
   var key string = "Hello"
   var value []byte = []byte("Go")
   mockRepository := mock_db.NewMockRepository(ctr)
   gomock.InOrder(
      mockRepository.EXPECT().Retrieve(key).Return(value, nil),
   )
   mySQL := NewMySQL(mockRepository)
   bytes, err := mySQL.GetData(key)
   if err != nil {
      fmt.Println(err)
   } else {
      fmt.Println(string(bytes))
   }
}

func TestMySQL_UpdateData(t *testing.T) {
   ctr := gomock.NewController(t)
   defer ctr.Finish()
   var key string = "Hello"
   var value []byte = []byte("Go")
   mockRepository := mock_db.NewMockRepository(ctr)
   gomock.InOrder(
      mockRepository.EXPECT().Update(key, value).Return(nil),
   )
   mySQL := NewMySQL(mockRepository)
   err := mySQL.UpdateData(key, value)
   if err != nil {
      fmt.Println(err)
   }
}

func TestMySQL_DeleteData(t *testing.T) {
   ctr := gomock.NewController(t)
   defer ctr.Finish()
   var key string = "Hello"
   mockRepository := mock_db.NewMockRepository(ctr)
   gomock.InOrder(
      mockRepository.EXPECT().Delete(key).Return(nil),
   )
   mySQL := NewMySQL(mockRepository)
   err := mySQL.DeleteData(key)
   if err != nil {
      fmt.Println(err)
   }
}

5、測試

進入測試用例目錄:
go test .

6、測試結果查看

生成測試覆蓋率的 profile 文件:
go test -coverprofile=cover.out .
利用 profile 文件生成可視化界面
go tool cover -html=cover.out
技術分享圖片

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