1 介绍

本文继上文 golang笔记08–go语言错误处理和资源管理，进一步了解 go语言的错误处理和资源管理，以及相应注意事项。
具体包括 : 测试介绍、代码覆盖率和性能测试、使用pprof进行性能调优、p测试http服务器（上）、测试http服务器（下）、生成文档和示例代码等内容。

2 测试与性能调优

2.1 测试介绍

传统测试 vs 表格测试：

传统测试	表格测试
测试数据和测试逻辑混在一起	分离的测试数据和测试逻辑
出错信息不明确	明确的出错信息
一旦一个数据出错测试全部结束	可以部分失败

两者测试代码结构如下图所示(左边传统、右边表格)：

vim triangle.go
package mainimport ("fmt""math"
)func triangle() {var a, b int = 3, 4c := calTriangle(a, b)fmt.Println(c)
}func calTriangle(a, b int) int {var c intc = int(math.Sqrt(float64(a*a + b*b)))return c
}vim triangle_test.go
package mainimport "testing"func TestTriangle(t *testing.T) {tests := []struct{ a, b, c int }{{3, 4, 5},{5, 12, 13},{8, 15, 17},{12, 35, 37},{3000, 4000, 5000},//{3000, 4000, 5001},}for _, tt := range tests {if actual := calTriangle(tt.a, tt.b); actual != tt.c {t.Errorf("calTriangle(%d, %d); got %d; expected %d", tt.a, tt.b, tt.c, calTriangle(tt.a, tt.b))}}
}
输出：
=== RUN   TestTriangle
--- PASS: TestTriangle (0.00s)
PASS
出错输出：
=== RUN   TestTriangletriangle_test.go:16: calTriangle(3000, 4000); got 5001; expected 5000
--- FAIL: TestTriangle (0.00s)
FAIL

2.2 代码覆盖率和性能测试

IDEA 中，对于testing类型的程序，可以直接通过查看 Run TestTriangle in lear… with Coverage来查看测试代码的覆盖率(也可以根据需要选择CPU 或者 Memory Profiler)，如下图所示：

vim triangle.go
package mainimport ("fmt""math"
)func triangle() {var a, b int = 3, 4c := calTriangle(a, b)fmt.Println(c)
}func calTriangle(a, b int) int {var c intc = int(math.Sqrt(float64(a*a + b*b)))return c
}vim triangle_test.go
package mainimport "testing"func TestTriangle(t *testing.T) {tests := []struct{ a, b, c int }{{3, 4, 5},{5, 12, 13},{8, 15, 17},{12, 35, 37},{3000, 4000, 5000},//{3000, 4000, 5001},}for _, tt := range tests {if actual := calTriangle(tt.a, tt.b); actual != tt.c {t.Errorf("calTriangle(%d, %d); got %d; expected %d", tt.a, tt.b, tt.c, calTriangle(tt.a, tt.b))}}
}func BenchmarkTriangle(b *testing.B) {a1, b1, c1 := 30000, 40000, 50000for i := 0; i < b.N; i++ {actual := calTriangle(a1, b1)if actual != c1 {b.Errorf("calTriangle(%d, %d); got %d; expected %d", a1, b1, c1, calTriangle(a1, b1))}}
}TestTriangle 输出：
=== RUN   TestTriangle
--- PASS: TestTriangle (0.00s)
PASSBenchmarkTriangle 输出：
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learngo/chapter9/9.1
BenchmarkTriangle
BenchmarkTriangle-4     1000000000           0.285 ns/op 【执行了1000000000此操作，平均每次操作0.285 ns】
PASS除了上述 ide直接执行测试用例外，也可以通过命令行执行测试用例：
1) 在测试用例当前目录执行go test就可以执行测试用例
chapter9/9.1$ go test
2）通过 coverprofile=c.out 可以输出测试覆盖率到 c.out 文件
chapter9/9.1$ go test -coverprofile=c.out
PASS
coverage: 50.0% of statements
ok      learngo/chapter9/9.1    0.002s
可以进一步通过 chapter9/9.1$ go tool cover -html c.out 查看覆盖率信息
3）命令行执行benchmark
go test -bench .

2.3 使用pprof进行性能调优

本案例使用benchmark 的 cpuprofile，结合寻找最长不重复子串来逐步优化程序性能，案例中的 web 图标需要依赖 graphviz 。

具体思路： -cpuprofile获取性能数据 --》go tool pprof查看性能数据 --》根据web图分析慢在哪里 --》优化代码

vim 9.2.go
package mainimport "fmt"func lengthOfNonRepeatSubStrOld(s string) int {lastOccurred := make(map[rune]int)start := 0maxLength := 0for i, ch := range []rune(s) {if lastI, ok := lastOccurred[ch]; ok && lastI >= start {start = lastI + 1}if i-start+1 > maxLength {maxLength = i - start + 1}lastOccurred[ch] = i}return maxLength
}var lastOccurred = make([]int, 0xffff) //假定中文字的最大值为65535=0xffff
func lengthOfNonRepeatSubStr(s string) int {// lastOccurred := make([]int, 0xffff) //假定中文字的最大值为65535=0xfffffor i := range lastOccurred {lastOccurred[i] = -1}start := 0maxLength := 0for i, ch := range []rune(s) {if lastI := lastOccurred[ch]; lastI != -1 && lastI >= start {start = lastI + 1}if i-start+1 > maxLength {maxLength = i - start + 1}lastOccurred[ch] = i}return maxLength
}func main() {fmt.Println("this chapter 9.3")str := "黑化肥挥发发灰会花飞灰化肥挥发发黑会飞花"fmt.Printf("%s lengthOfNonRepeatSubStr = %d ", str, lengthOfNonRepeatSubStr(str))
}vim nonrepeating_test.go
package mainimport "testing"func BenchmarkSubstr(b *testing.B) {s := "黑化肥挥发发灰会花飞灰化肥挥发发黑会飞花"for i := 0; i < 13; i++ {s = s + s}b.Logf("len(s) = %d", len(s))ans := 8b.ResetTimer()for i := 0; i < b.N; i++ {actual := lengthOfNonRepeatSubStr(s)if actual != ans {b.Errorf("got %d for input %s; "+"expected %d", actual, s, ans)}}
}输出（没有优化）：
$ go test -bench . -cpuprofile cpu.out
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learngo/chapter9/9.2
BenchmarkSubstr-4            178           6580817 ns/op
--- BENCH: BenchmarkSubstr-4nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520
PASS
ok      learngo/chapter9/9.2    2.016s
输出（优化rune字符串功能）：
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learngo/chapter9/9.2
BenchmarkSubstr-4            426           2756128 ns/op
--- BENCH: BenchmarkSubstr-4nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520
PASS
ok      learngo/chapter9/9.2    1.612s
输出（将make 放在最外层）：
goos: linux
goarch: amd64
pkg: learngo/chapter9/9.2
BenchmarkSubstr-4            486           2332484 ns/op
--- BENCH: BenchmarkSubstr-4nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520nonrepeating_test.go:10: len(s) = 491520
PASS
ok      learngo/chapter9/9.2    1.511s也可以通过命令行来测试cpu性能：
go test -bench . -cpuprofile cpu.out
可以通过tool进一步查看cpu.out 信息，  go tool pprof cpu.out ->交互终端输出 web就会显示出测试时间关系图，结果如下(需要安装graphviz)：

从图中可以看到 2 个map 和一个rune 发的时间较多，rune 暂时不适合优化，但是 map 可以适当优化为对应的数组

优化后的耗时图如下，课件优化后主要时间发在 stringtoslicerune 上了，当然还有少量时间发在 makeslice 上面(0.05s)：

进一步将make 移到函数外面，可以发现压测时间进一步略微减少了，此时结果中已经没有 makeslice 了：

2.4 测试http服务器（上）

本案例基于 golang笔记08–go语言错误处理和资源管理中的 filelisting 来测试 http 服务，具体示例如下：

chapter8/8.3$ tree -L 2
.
├── filelisting
│   └── handler.go
├── web.go
└── web_test.govim web_test.go
package mainimport ("io/ioutil""net/http""net/http/httptest""strings""testing"
)func errPanic(_ http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {panic(123)
}var tests = []struct {h       appHandlercode    intmessage string
}{{errPanic, 500, "Internal Server Error"},
}func TestErrWarpper(t *testing.T) {for _, tt := range tests {f := errWarpper(tt.h)response := httptest.NewRecorder()request := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "http://www.imooc.com", nil)f(response, request)b, _ := ioutil.ReadAll(response.Body)body := strings.Trim(string(b), "\n") // web默认返回有个换行符，此处需要去掉才能正确匹配if response.Code != tt.code || body != tt.message {t.Errorf("expect (%d, %s); got (%d, %s)", tt.code, tt.message, response.Code, body)}}
}
输出：
=== RUN   TestErrWarpper
--- PASS: TestErrWarpper (0.00s)
PASS

2.5 测试http服务器（下）

http 测试通常包括两种方式：
1）通过使用假的Request/Response
2）通过起服务器

本案例对上述 2.4 中的测试 case 进一步丰富，使之能够测试更多异常情况，具体内容如下：

vim web2_test.go
package mainimport ("errors""fmt""io/ioutil""net/http""net/http/httptest""os""strings""testing"
)func errPanic2(_ http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {panic(123)
}type testingUserError stringfunc (e testingUserError) Error() string {return e.Message()
}func (e testingUserError) Message() string {return string(e)
}func errUserError(_ http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {return testingUserError("user error")
}func errNotFound(_ http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {return os.ErrNotExist
}func errNoPermission(_ http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {return os.ErrPermission
}func errUnknown(_ http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {return errors.New("unknown error")
}func noError(writer http.ResponseWriter,_ *http.Request) error {fmt.Fprintln(writer, "no error")return nil
}var tests = []struct {h       appHandlercode    intmessage string
}{{errPanic2, 500, "Internal Server Error"},{errUserError, 400, "user error"},{errNotFound, 404, "Not Found"},{errNoPermission, 403, "Forbidden"},{errUnknown, 500, "Internal Server Error"},{noError, 200, "no error"},
}func TestErrWarpper2(t *testing.T) {for _, tt := range tests {f := errWarpper(tt.h)response := httptest.NewRecorder()request := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "http://www.imooc.com", nil)f(response, request)b, _ := ioutil.ReadAll(response.Body)body := strings.Trim(string(b), "\n") // web默认返回有个换行符，此处需要去掉才能正确匹配if response.Code != tt.code || body != tt.message {t.Errorf("expect (%d, %s); got (%d, %s)", tt.code, tt.message, response.Code, body)}}
}func TestErrWarpperInserver(t *testing.T) {for _, tt := range tests {f := errWarpper(tt.h)server := httptest.NewServer(http.HandlerFunc(f))resp, _ := http.Get(server.URL)b, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body)body := strings.Trim(string(b), "\n") // web默认返回有个换行符，此处需要去掉才能正确匹配if resp.StatusCode != tt.code || body != tt.message {t.Errorf("expect (%d, %s); got (%d, %s)", tt.code, tt.message, resp.StatusCode, body)}}
}
输出(TestErrWarpper2)：
=== RUN   TestErrWarpper2
gopm WARN error occurred handling request: user error
gopm WARN error occurred handling request: file does not exist
gopm WARN error occurred handling request: permission denied
gopm WARN error occurred handling request: unknown error
--- PASS: TestErrWarpper2 (0.00s)
PASS
输出(TestErrWarpperInserver)：
=== RUN   TestErrWarpperInserver
gopm WARN error occurred handling request: user error
gopm WARN error occurred handling request: file does not exist
gopm WARN error occurred handling request: permission denied
gopm WARN error occurred handling request: unknown error
--- PASS: TestErrWarpperInserver (0.00s)
PASS

2.6 生成文档和示例代码

go语言中可以通过go doc 查看代码的包和对应的函数，也可以查看系统文档功能。

1) 通过 go doc 查看queue 的文档信息
chapter6/queue$ go doc
package queue // import "learngo/chapter6/queue"type Queue []interface{}2）通过 go doc 查看具体数据结构信息
chapter6/queue$ go doc Queue
go doc Queue
package queue // import "."type Queue []interface{}func (q *Queue) IsEmpty() bool
func (q *Queue) Pop() interface{}
func (q *Queue) Push(v interface{})3) 查看go库函数说明文档
$ go doc fmt.println4）输出godoc 的 http 服务器
$ godoc -http :6060
若在项目目录下起，则会包括项目的文档信息5) 若需要添加文档，则直接将注释卸载函数上一或行即可，例如
// this is push interface
func (q *Queue) Push(v interface{}) {*q = append(*q, v)
}6) go 中也可以新建Example示例代码，并能检查相关的结果，如果生成对应的godoc，则会生成对应的 Example的 Code 和 Output，具体代码如下
func ExampleQueue_Pop() {q := Queue{1}q.Push(2)q.Push(3)fmt.Println(q.Pop())fmt.Println(q.Pop())fmt.Println(q.IsEmpty())fmt.Println(q.Pop())fmt.Println(q.IsEmpty())// Output:// 1// 2// false// 3// true
}

通过本地 godoc 起一个文档查询服务器：

3 注意事项

查看 cpuprofile 信息时需要安装 graphviz
```
apt install graphviz
```

4 说明

软件环境
go版本：go1.15.8
操作系统：Ubuntu 20.04 Desktop
Idea：2020.01.04
参考文档
由浅入深掌握Go语言 --慕课网
go 语言编程 --许式伟
graphviz download

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