Подсказки по написанию тестов в приложениях на Go

от автора

В нашей компании в стеке разработки есть язык Go. И иногда, при написании unit-тестов к приложениям написанным на Go, у нас появляются сложности. В этой статье мы расскажем о некоторых моментах, которые мы учитываем при написании тестов. На примерах разберём как их можно использовать.

Используем интерфейсы при разработке

Об этом говорится в каждой статье про написании тестов, и эта не будет исключением. Интерфейсы уменьшают связанность между пакетами. Но главное их преимущество при написании тестов заключается в том, что интерфейсы позволяют мокать конкретные зависимости. Например, есть у нас функция, которая на основе содержимого Redis принимает какое-то решение о своей работе:

package yourpackage   import (     "context"       "github.com/go-redis/redis/v8" )   func CheckLen(ctx context.Context, client *redis.Client, key string) bool {     val, err := client.Get(ctx, key).Result()     if err != nil {    	 return false     }     return len(val) < 10   }

Тесты для неё могут выглядеть примерно так: 

package yourpackage   import (     "context"     "testing"       "github.com/go-redis/redis/v8" )   func TestCheckLen(t *testing.T) {     ctx := context.Background()     rdb := redis.NewClient(&redis.Options{Addr: "localhost:6379"})     err := rdb.Set(ctx, "some_key", "value", 0).Err()     if err != nil {    	 t.Fatalf("redis return error: %s", err)     }       got := CheckLen(ctx, rdb, "some_key")     if !got {    	 t.Errorf("CheckLen return %v; want true", got)     } }

Но как проверить ситуацию, когда Redis возвращает ошибку? Или что делать, если мы не хотим добавлять Redis в наш CI? То есть как нам замокать вызов Redis? И ответ на эти вопросы — используйте интерфейсы!

Перепишем наш код с использованием интерфейсов:

package yourpackage   import (     "context"       "github.com/go-redis/redis/v8" )   type Storage interface {     Set(ctx context.Context, key string, v interface{}) error     Get(ctx context.Context, key string) (string, error) }   type RedisStorage struct {     Redis *redis.Client }   func (rs *RedisStorage) Set(ctx context.Context, key string, v interface{}) error {     return rs.Redis.Set(ctx, key, v, 0).Err() }   func (rs *RedisStorage) Get(ctx context.Context, key string) (string, error) {     return rs.Redis.Get(ctx, key).Result() }   func CheckLen(ctx context.Context, storage Storage, key string) bool {     val, err := storage.Get(ctx, key)     if err != nil {    	 return false     }     return len(val) < 10 }

Интерфейсы не только упрощают написание тестов, но и в процессе разработки облегчают переход на другие технологии, например, замену Redis на Memcached. Тест же с использованием мока будет выглядеть примерно так:

package yourpackage   import (     "context"     "testing" )   type testRedis struct{}   func (t *testRedis) Get(ctx context.Context, key string) (string, error) {     return "value", nil } func (t *testRedis) Set(ctx context.Context, key string, v interface{}) error {     return nil }   func TestCheckLen(t *testing.T) { 	   ctx := context.Background()     storage := &testRedis{}       got := CheckLen(ctx, storage, "some_key")     if !got {    	 t.Errorf("CheckLen return %v; want true", got)     } }

Используем генераторы моков

Понятное дело, что для каждого случая писать свой мок немного избыточно. Можно попробовать написать универсальный мок. А можно попробовать его сгенерировать на основе интерфейса. Существует множество генераторов моков. Нам нравится https://github.com/vektra/mockery.

Для примера выше написание тестов с использованием генератора могло бы выглядеть следующим образом. Сначала сгенерируем мок для нашего интерфейса:

mockery --recursive=true --inpackage --name=Storage

И дальше используем его в тестах следующим образом:

package yourpackage import (     "context"     "testing"       mock "github.com/stretchr/testify/mock" )   func TestCheckLen(t *testing.T) {     ctx := context.Background()       storage := new(MockStorage)     storage.On("Get", mock.Anything, "some_key").Return("value", nil)       got := CheckLen(ctx, storage, "some_key")     if !got {    	 t.Errorf("CheckLen return %v; want true", got)     }

Перехватываем логирование

Допустим у нас есть код, который логирует свои действия с использованием какой-либо сторонней библиотеки, например, Logrus.

package yourpackage   import (     log "github.com/sirupsen/logrus" )   func Minus(a, b int) int {     log.Infof("Minus(%v, %v)", a, b)     return a - b }   func Plus(a, b int) int {     log.Infof("Plus(%v, %v)", a, b)     return a + b }   func Mul(a, b int) int {     log.Infof("Mul(%v, %v)", a, b)     return a + b // тут ошибка }

И тесты к этому коду:

package yourpackage   import "testing"   func TestPlus(t *testing.T) {     a, b, expected := 3, 2, 5     got := Plus(a, b)     if got != expected {    	 t.Errorf("Plus(%v, %v) return %v; want %v", a, b, got, expected)     } }   func TestMinus(t *testing.T) {     a, b, expected := 3, 2, 1     got := Minus(a, b)     if got != expected {    	 t.Errorf("Minus(%v, %v) return %v; want %v", a, b, got, expected)     } }   func TestMul(t *testing.T) {     a, b, expected := 3, 2, 6     got := Mul(a, b)     if got != expected {    	 t.Errorf("Mul(%v, %v) return %v; want %v", a, b, got, expected)     } }

При запуске тестов мы видим, помимо ошибки, ещё логирование от других тестов:

time="2021-03-22T22:09:54+03:00" level=info msg="Plus(3, 2)" time="2021-03-22T22:09:54+03:00" level=info msg="Minus(3, 2)" time="2021-03-22T22:09:54+03:00" level=info msg="Mul(3, 2)" --- FAIL: TestMul (0.00s) 	yourpackage_test.go:55: Mul(3, 2) return 5; want 6 FAIL FAIL	gotest2/yourpackage 	0.002s FAIL

Если кодовая база большая, то упавшие тесты потеряются среди лишнего логирования. Чтобы такого не было, можно сделать перехват логов в тестах. Для приведённого примера это может выглядеть вот так:

package yourpackage   import (     "io"     "testing"       "github.com/sirupsen/logrus" )   type logCapturer struct {     *testing.T     origOut io.Writer }   func (tl logCapturer) Write(p []byte) (n int, err error) {     tl.Logf((string)(p))     return len(p), nil }   func (tl logCapturer) Release() {     logrus.SetOutput(tl.origOut) }   func CaptureLog(t *testing.T) *logCapturer {     lc := logCapturer{T: t, origOut: logrus.StandardLogger().Out}     if !testing.Verbose() {    	 logrus.SetOutput(lc)     }     return &lc }   func TestPlus(t *testing.T) {     defer CaptureLog(t).Release()     a, b, expected := 3, 2, 5     got := Plus(a, b)     if got != expected {    	 t.Errorf("Plus(%v, %v) return %v; want %v", a, b, got, expected)     } }   func TestMinus(t *testing.T) {     defer CaptureLog(t).Release()     a, b, expected := 3, 2, 5     got := Minus(a, b)     if got != expected {    	 t.Errorf("Minus(%v, %v) return %v; want %v", a, b, got, expected)     } }   func TestMul(t *testing.T) {     defer CaptureLog(t).Release()     a, b, expected := 3, 2, 5     got := Mul(a, b)     if got != expected {    	 t.Errorf("Mul(%v, %v) return %v; want %v", a, b, got, expected)     } }

И тогда вывод тестов будет лаконичнее, и сразу будет понятно, какое логирование и в каком тесте велось:

--- FAIL: TestMul (0.00s) 	yourpackage_test.go:16: time="2021-03-22T22:10:52+03:00" level=info msg="Mul(3, 2)" 	yourpackage_test.go:55: Mul(3, 2) return 5; want 6 FAIL FAIL	gotest2/yourpackage 	0.002s FAIL

Здесь приведён пример для Logrus, но нечто похожее можно сделать с любой библиотекой логирования. Например, для библиотеки Zap есть отдельный модуль, который облегчает тестирование.

Считаем покрытие правильно

В Go всегда была какая-то странность с подсчётом покрытия кода тестами. Сначала нельзя было построить отчёт по покрытию для всех пакетов, написанных в рамках приложения. До сих пор в некоторых репозиториях можно встретить скрипты, похожие на этот, которые используются для запуска тестов по всем пакетам и объединения информации о покрытии в один отчёт. Сейчас с этим всё хорошо, но есть неочевидный момент. 

Допустим, наш проект состоит из трёх пакетов. И мы хотим для них посчитать покрытие. Обращаемся за помощью к утилите cover, которая скажет нам примерно следующее:

$ go tool cover -help Usage of 'go tool cover': Given a coverage profile produced by 'go test':     	go test -coverprofile=c.out ... Display coverage percentages to stdout for each function:     	go tool cover -func=c.out

Пробуем:

$ go test -coverprofile=c.out ./... ok  	gotestcover/minus   	0.001s  coverage: 100.0% of statements ?   	gotestcover/mul [no test files] ok  	gotestcover/plus    	0.001s  coverage: 100.0% of statements

Уже из этого вывода видно, что у нас два пакета покрыты на 100 % и для одного пакета нет тестовых файлов. Получим отчёт о покрытии:

$ go tool cover -func=c.out gotestcover/minus/minus.go:4:   Minus       	100.0% gotestcover/plus/plus.go:4: 	Plus        	100.0% total:                      	(statements)	100.0%

Но тут что-то не так. В отчёте говорится о полном покрытии тестами. Хотя мы знаем, что это не так. Это всё потому, что при подсчёте покрытия не учитывается пакет, в котором нет тестов. Его не будет и в HTML-отчёте. И кажется, что это не всегда может быть корректным, потому что зачастую мы хотим знать покрытие всего кода, а не только того, для которого мы написали тесты. Это можно исправить, указав специальный параметр при запуске тестов:

go test -coverpkg=./... -coverprofile=c.out ./…

И теперь отчёт выдаёт ожидаемый процент покрытия тестами:

$ go tool cover -func=c.out gotestcover/minus/minus.go:4:   Minus       	100.0% gotestcover/mul/mul.go:4:   	Mul         	0.0% gotestcover/plus/plus.go:4: 	Plus        	100.0% total:                      	(statements)	66.7%

Считаем покрытие при тестировании приложения как черного ящика

Писать тесты на Go довольно-таки сложно. И если вы разрабатываете какой-нибудь веб-сервис, то иногда бывает проще написать тесты на другом языке, например, на Python, и тестировать приложение как «чёрный ящик». 

Но возникает вопрос, а можно ли посчитать покрытие для такого способа тестирования? Да, посчитать можно. В целом, идея довольно проста. Пишем подобный тест: 

func TestRunMain(t *testing.T) {     	main() }

Запускаем его, потом интеграционные тесты, и завершаем наш тест. Звучит просто, но есть несколько нюансов. Зачастую надо сделать так, чтобы этот тест не запускался со всеми остальными тестами. Он особый, и для него должна быть отдельная логика запуска. Ещё функция main не должна приводить к выходу с ненулевым кодом возврата. И надо реализовать способ выхода из main по сигналу, не завершая при этом сам тест. То есть в целом надо реализовать для нашего web-сервиса graceful shutdown, что несложно сделать, и это в целом полезно. Давайте на примере реализуем небольшой web-сервис, протестируем его с помощью curl, и посчитаем покрытие тестами. 

Сервис наш будет выглядеть следующим образом (взято с https://gobyexample.com/http-servers):

package main   import (     "context"     "fmt"     "net/http"     "os"     "os/signal"     "time" )   func hello(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {     fmt.Fprintf(w, "hello\n") }   func headers(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {     for name, headers := range req.Header {    	 for _, h := range headers {    		 fmt.Fprintf(w, "%v: %v\n", name, h)    	 }     } }   func main() {     http.HandleFunc("/hello", hello)     http.HandleFunc("/headers", headers)       // Приложим некоторые усилия, чтобы приложение завершилось с нулевым кодом выхода     // Это важно для тестов, и в целом приятно     server := &http.Server{Addr: ":8090", Handler: nil}     // Запускаем приложение в отдельной горутине     go func() {    	 server.ListenAndServe()     }()       // А в текущей ждём сигнала об остановке приложения     quit := make(chan os.Signal, 1)     signal.Notify(quit, os.Interrupt)     <-quit     ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)     defer cancel()     server.Shutdown(ctx) }

И тест к нему:

// +build testrunmain   package main   import "testing"   func TestRunMain(t *testing.T) {     main() }

Комментарий +build testrunmain говорит о том, что тест будет запускаться только в случае, если передан соответствующий tag. Запускаем наш тест:

$ go test -v -tags testrunmain -coverpkg=./... -coverprofile=c.out  ./... === RUN   TestRunMain

Тестируем с помощью curl:

$ curl 127.0.0.1:8090/hello hello

И завершаем наше тестирование, нажав Ctrl+C:

$ go test -v -tags testrunmain -coverpkg=./... -coverprofile=c.out  ./... === RUN   TestRunMain ^C--- PASS: TestRunMain (100.92s) PASS coverage: 80.0% of statements in ./... ok  	gobintest   	100.926s    	coverage: 80.0% of statements in ./…

Можем посмотреть покрытие тестами и увидеть, что обработчик headers остался не протестированным:

$ go tool cover -func=c.out gobintest/main.go:12:   hello       	100.0% gobintest/main.go:16:   headers     	0.0% gobintest/main.go:24:   main        	100.0% total:              	(statements)	80.0%

Мы рассмотрели некоторые вопросы, которые возникали у нас в компании, когда речь заходила о тестировании приложений на Go. Надеемся, что статья будет вам полезна. 

Хотите узнать больше о тестировании в Go? Вот ещё несколько интересных статей на хабре: один, два, три.

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/company/ivi/blog/553970/


Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *