GoConvey框架使用指南

序言

在软件开发中，产品代码的正确性通过测试代码来保证，而测试代码的正确性谁来保证？答案是毫无争议的，肯定是程序员自己。这就要求测试代码必须足够简单且表达力强，让错误无处藏身。我们要有一个好鼻子，能够嗅出测试的坏味道，及时的进行测试重构，从而让测试代码易于维护。笔者从大量的编码实践中感悟道：虽然能写出好的产品代码的程序员很牛，但能写出好的测试代码的程序员更牛，尤其对于TDD实践。

要写出好的测试代码，必须精通相关的测试框架。对于Golang的程序员来说，至少需要掌握下面三个测试框架：

• GoConvey
• GoStub
• GoMock

笔者将通过多篇文章来阐述这三个测试框架，同时对于GoStub框架还将进行二次开发实践，以便高效的解决较复杂场景的打桩问题。

本文将主要介绍GoConvey框架的基本使用方法，从而指导读者更好的进行测试实践，最终写出简单优雅的测试代码。

说明：本文的实践都是在 Mac OS X 下进行，操作过程可能与读者所在的系统略有差异。

GoConvey简介

GoConvey类似于C/C++语言的测试框架GTest，是一款针对Golang的测试框架，可以管理和运行测试用例，同时提供了丰富的断言函数，并支持很多 Web 界面特性。
Golang虽然自带了单元测试功能，并且在GoConvey框架诞生之前也出现了许多第三方测试框架，但没有一个测试框架像GoConvey一样能够让程序员如此简洁优雅的编写测试代码。

安装

在命令行输入命令：

sudo go get github.com/smartystreets/goconvey

你会发现：

1. 在$GOPATH/src目录下新增了github.com子目录，子目录里包含了GoConvey框架的库代码。
2. 在/usr/local目录下生成了子目录go，同时在go目录下包含了三个子目录，分别是bin，pkg和src。

我们将/usr/local/go/bin拷贝到$GOPATH下：

cp -r bin $GOPATH

基本使用方法

我们通过一个案例来介绍GoConvey框架的基本使用方法，并对要点进行归纳。

产品代码

我们实现一个判断两个字符串切片是否相等的函数StringSliceEqual，主要逻辑包括：

• 两个字符串切片长度不相等时，返回false
• 两个字符串切片一个是nil，另一个不是nil时，返回false
• 遍历两个切片，比较对应索引的两个切片元素值，如果不相等，返回false
• 否则，返回true

根据上面的逻辑，代码实现如下所示：

func StringSliceEqual(a, b []string) bool {
    if len(a) != len(b) {
        return false
    }

    if (a == nil) != (b == nil) {
        return false
    }

    for i, v := range a {
        if v != b[i] {
            return false
        }
    }
    return true
}

对于逻辑“两个字符串切片一个是nil，另一个不是nil时，返回false”的实现代码有点不好理解：

if (a == nil) != (b == nil) {
    return false
}

我们实例化一下a和b，即[]string{}和[]string(nil)，这时两个字符串切片的长度都是0，但肯定不相等。

测试代码

先写一个正常情况的测试用例，如下所示：

import (
    "testing"
    . "github.com/smartystreets/goconvey/convey"
)

func TestStringSliceEqual(t *testing.T) {
    Convey("TestStringSliceEqual should return true when a != nil  && b != nil", t, func() {
        a := []string{"hello", "goconvey"}
        b := []string{"hello", "goconvey"}
        So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeTrue)
    })
}

由于GoConvey框架兼容Golang原生的单元测试，所以可以使用go test -v来运行测试。
打开命令行，进入$GOPATH/src/infra/alg目录下，运行go test -v，则测试用例的执行结果日下：

=== RUN   TestStringSliceEqual

  TestStringSliceEqual should return true when a != nil  && b != nil ✔


1 total assertion

--- PASS: TestStringSliceEqual (0.00s)
PASS
ok      infra/alg       0.006s

上面的测试用例代码有如下几个要点：

1. import goconvey包时，前面加点号"."，以减少冗余的代码。凡是在测试代码中看到Convey和So两个方法，肯定是convey包的，不要在产品代码中定义相同的函数名
2. 测试函数的名字必须以Test开头，而且参数类型必须为*testing.T
3. 每个测试用例必须使用Convey函数包裹起来，它的第一个参数为string类型的测试描述，第二个参数为测试函数的入参（类型为*testing.T），第三个参数为不接收任何参数也不返回任何值的函数（习惯使用闭包）
4. Convey函数的第三个参数闭包的实现中通过So函数完成断言判断，它的第一个参数为实际值，第二个参数为断言函数变量，第三个参数或者没有（当第二个参数为类ShouldBeTrue形式的函数变量）或者有（当第二个函数为类ShouldEqual形式的函数变量）

我们故意将该测试用例改为不过：

import (
    "testing"
    . "github.com/smartystreets/goconvey/convey"
)

func TestStringSliceEqual(t *testing.T) {
    Convey("TestStringSliceEqual should return true when a != nil  && b != nil", t, func() {
        a := []string{"hello", "goconvey"}
        b := []string{"hello", "goconvey"}
        So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeFalse)
    })
}

测试用例的执行结果日下：

=== RUN   TestStringSliceEqual

  TestStringSliceEqual should return true when a != nil  && b != nil ✘


Failures:

  * /Users/zhangxiaolong/Desktop/D/go-workspace/src/infra/alg/slice_test.go 
  Line 45:
  Expected: false
  Actual:   true


1 total assertion

--- FAIL: TestStringSliceEqual (0.00s)
FAIL
exit status 1
FAIL    infra/alg       0.006s

我们再补充3个测试用例：

import (
    "testing"
    . "github.com/smartystreets/goconvey/convey"
)

func TestStringSliceEqual(t *testing.T) {
    Convey("TestStringSliceEqual should return true when a != nil  && b != nil", t, func() {
        a := []string{"hello", "goconvey"}
        b := []string{"hello", "goconvey"}
        So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeTrue)
    })

    Convey("TestStringSliceEqual should return true when a ＝= nil  && b ＝= nil", t, func() {
        So(StringSliceEqual(nil, nil), ShouldBeTrue)
    })

    Convey("TestStringSliceEqual should return false when a ＝= nil  && b != nil", t, func() {
        a := []string(nil)
        b := []string{}
        So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeFalse)
    })

    Convey("TestStringSliceEqual should return false when a != nil  && b != nil", t, func() {
        a := []string{"hello", "world"}
        b := []string{"hello", "goconvey"}
        So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeFalse)
    })
}

从上面的测试代码可以看出，每一个Convey语句对应一个测试用例，那么一个函数的多个测试用例可以通过一个测试函数的多个Convey语句来呈现。

测试用例的执行结果如下：

=== RUN   TestStringSliceEqual

  TestStringSliceEqual should return true when a != nil  && b != nil ✔


1 total assertion


  TestStringSliceEqual should return true when a ＝= nil  && b ＝= nil ✔


2 total assertions


  TestStringSliceEqual should return false when a ＝= nil  && b != nil ✔


3 total assertions


  TestStringSliceEqual should return false when a != nil  && b != nil ✔


4 total assertions

--- PASS: TestStringSliceEqual (0.00s)
PASS
ok      infra/alg       0.006s

Convey语句的嵌套

Convey语句可以无限嵌套，以体现测试用例之间的关系。需要注意的是，只有最外层的Convey需要传入*testing.T类型的变量t。
我们将前面的测试用例通过嵌套的方式写另一个版本：

import (
    "testing"
    . "github.com/smartystreets/goconvey/convey"
)

func TestStringSliceEqual(t *testing.T) {
    Convey("TestStringSliceEqual", t, func() {
        Convey("should return true when a != nil  && b != nil", func() {
            a := []string{"hello", "goconvey"}
            b := []string{"hello", "goconvey"}
            So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeTrue)
        })

        Convey("should return true when a ＝= nil  && b ＝= nil", func() {
            So(StringSliceEqual(nil, nil), ShouldBeTrue)
        })

        Convey("should return false when a ＝= nil  && b != nil", func() {
            a := []string(nil)
            b := []string{}
            So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeFalse)
        })

        Convey("should return false when a != nil  && b != nil", func() {
            a := []string{"hello", "world"}
            b := []string{"hello", "goconvey"}
            So(StringSliceEqual(a, b), ShouldBeFalse)
        })
    })
}

测试用例的执行结果如下：

=== RUN   TestStringSliceEqual

  TestStringSliceEqual 
    should return true when a != nil  && b != nil ✔
    should return true when a ＝= nil  && b ＝= nil ✔
    should return false when a ＝= nil  && b != nil ✔
    should return false when a != nil  && b != nil ✔


4 total assertions

--- PASS: TestStringSliceEqual (0.00s)
PASS
ok      infra/alg       0.006s

可见，Convey语句嵌套的测试日志和Convey语句不嵌套的测试日志的显示有差异，笔者更喜欢这种以测试函数为单位多个测试用例集中显示的形式。

Web 界面

GoConvey不仅支持在命令行进行自动化编译测试，而且还支持在 Web 界面进行自动化编译测试。想要使用GoConvey的 Web 界面特性，需要在测试文件所在目录下执行goconvey：

$GOPATH/bin/goconvey

这时弹出一个页面，如下图所示：

在 Web 界面中:

1. 可以设置界面主题
2. 查看完整的测试结果
3. 使用浏览器提醒等实用功能
4. 自动检测代码变动并编译测试
5. 半自动化书写测试用例
6. 查看测试覆盖率
7. 临时屏蔽某个包的编译测试

Skip

针对想忽略但又不想删掉或注释掉某些断言操作，GoConvey提供了Convey/So的Skip方法：

• SkipConvey函数表明相应的闭包函数将不被执行
• SkipSo函数表明相应的断言将不被执行

当存在SkipConvey或SkipSo时，测试日志中会显式打上"skipped"形式的标记：

• 当测试代码中存在SkipConvey时，相应闭包函数中不管是否为SkipSo，都将被忽略，测试日志中对应的符号仅为一个"⚠"
• 当测试代码Convey语句中存在SkipSo时，测试日志中每个So对应一个"✔"或"✘"，每个SkipSo对应一个"⚠"，按实际顺序排列
• 不管存在SkipConvey还是SkipSo时，测试日志中都有字符串"{n} total assertions (one or more sections skipped)"，其中{n}表示测试中实际已运行的断言语句数

定制断言函数

我们先看一下So的函数原型：

func So(actual interface{}, assert assertion, expected ...interface{})

第二个参数为assertion，它的原型为：

type assertion func(actual interface{}, expected ...interface{}) string

当assertion的返回值为""时表示断言成功，否则表示失败，GoConvey框架中的相关代码为：

const (
    success                = ""
    needExactValues        = "This assertion requires exactly %d comparison values (you provided %d)."
    needNonEmptyCollection = "This assertion requires at least 1 comparison value (you provided 0)."
)

我们简单实现一个assertion函数：

func ShouldSummerBeComming(actual interface{}, expected ...interface{}) string {
    if actual == "summer" && expected[0] == "comming" {
        return ""
    } else {
        return "summer is not comming!"
    }
}

我们仍然在slice_test文件中写一个简单测试：

func TestSummer(t *testing.T) {
    Convey("TestSummer", t, func() {
        So("summer", ShouldSummerBeComming, "comming")
        So("winter", ShouldSummerBeComming, "comming")
    })
}

根据ShouldSummerBeComming的实现，Convey语句中第一个So将断言成功，第二个So将断言失败。
我们运行测试，查看执行结果，符合期望：

=== RUN   TestSummer

  TestSummer ✔✘


Failures:

  * /Users/zhangxiaolong/Desktop/D/go-workspace/src/infra/alg/slice_test.go 
  Line 52:
  summer is not comming!


2 total assertions

--- FAIL: TestSummer (0.00s)
FAIL
exit status 1
FAIL    infra/alg       0.006s

小结

Golang虽然自带了单元测试功能，但笔者建议大家使用已经成熟的第三方测试框架。本文主要介绍了GoConvey框架，通过文字结合代码示例讲解基本的使用方法，要点归纳如下：

1. import goconvey包时，前面加点号"."，以减少冗余的代码
2. 测试函数的名字必须以Test开头，而且参数类型必须为*testing.T
3. 每个测试用例必须使用Convey函数包裹起来，推荐使用Convey语句的嵌套，即一个函数有一个测试函数，测试函数中嵌套两级Convey语句，第一级Convey语句对应测试函数，第二级Convey语句对应测试用例
4. Convey语句的第三个参数习惯以闭包的形式实现，在闭包中通过So语句完成断言
5. 使用GoConvey框架的 Web 界面特性，作为命令行的补充
6. 在适当的场景下使用SkipConvey函数或SkipSo函数
7. 当测试中有需要时，可以定制断言函数

至此，希望读者已经掌握了GoConvey框架的基本用法，从而可以写出简单优雅的测试代码。

然而，事情并没有这么简单！试想，如果函数中多次调用了底层的同步操作，比如os包的exec函数，我们该如何写测试代码？
其实答案也并不复杂，我们将在下一篇文章中揭晓。

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