单元测试3.0实践之Golang质量生态建设

简介: 研发是否必须写单测?文章提到,单元测试对于确保代码质量、提高软件可靠性至关重要。在顶级互联网公司中,单元测试被认为是必要的,因为它能快速执行、降低维护成本,并能发现代码中的问题。文章还讨论了Go语言中单元测试的优化,如支持不同版本的Go、提高测试覆盖率、处理并发问题等。此外,文章介绍了一个用于Go语言单元测试的插件,该插件可以集成到持续集成流程中,提供详细的测试报告和覆盖率信息。通过这个插件,团队可以方便地管理和执行单元测试,提升开发效率和代码质量。

研发:就不能不写单测吗?

image.png

  • 端到端测试:正如Martin Fowler 所说 大量的端到端测试增加了测试时间,并且使得测试成本变得昂贵。
  • 单元测试: 执行更加迅速,维护成本更低,因此单元测试的积累是我们走向卓越工程的必须项,单元测试的执行也使得测试粒度更细,能够更轻易发现我们代码中的缺陷。

以上每一条都阐述了单元测试的必要性,在各大顶尖互联网公司中,均认为单元测试是必要且收益较高的,因此在一个卓越工程下研发同学是一定需要写单元测试的。


Golang单元测试的整体思路和实践

当前实现方式对比2.0单元测试实现上的优化点


单元测试2.0 单元测试3.0
接入成本
  • 各个应用维护自己的单元测试的脚本,定制化太强,不规范,难以维护。
  • 将各个应用的单元测试脚本集成为Aone实验室插件,提供通用化的执行脚本,极大降低接入成本,用户无需维护臃肿的单脚本。
测试资源问题
  • 提供固定机器,每次执行如果释放测试资源不及时,导致机器性能低下,磁盘占用过高。
  • 将单元测试集成为插件形式,通过即插即用的容器化资源,每次执行单元测试后释放测试资源,降低维护成本。
各个应用执行单测差异性
  • 在执行过程中无法指定Golang的执行环境版本;
  • 在覆盖率的采集上,无法指定过滤那些文件不进行统计覆盖率;
  • 单测指令的优化,需要修改所有应用的脚本,这使得每一次的迭代成本都极大。
  • 在多Go执行版本支持;
  • 在覆盖率采集中,支持ignore忽略统计的选项支持;
  • 在执行单元测试上,通过优化gc,修改cpu执行参数,并优化了单元测试的执行路径,使得单测执行速度有了更大的提升。
覆盖率采集不准
  • 在覆盖率采集中,使用go-cov和diff-cover这两个组件生成增量覆盖率和行覆盖率,会缺少没有写单测的包下所有文件,未执行的业务代码也不会进行统计,导致整体的覆盖率计算都是不精确的。
  • 3.0中,通过对增量覆盖率的实现进行重写,基于git diff 的结果和覆盖率文件进行重新计算增量代码的覆盖情况,产出准确的增量覆盖率;
  • 行覆盖率则使用go原生ast解析生成所有文件的函数代码行,解决行覆盖率统计不准问题。
报告展示
  • 对于单测执行,测试报告内容以及覆盖率展示比较简单,用户无法清晰看出测试问题。
  • 在3.0的实现中,将整体的测试报告进行了html化,并进行页面美化,使得报告展示更明晰;
  • 并接入准确的覆盖率数据自定义了一套展示报告的方式,生成的报告更加美观清晰。


从golang单测的插件说起:


插件的整体架构:

image.png

在整个CI流程中,我们依赖aone实验室提供的action工作流,实现了golang的单元测试的插件,在插件中我们分别去执行go的单测,全量覆盖率的扫描,增量覆盖率的扫描,分支覆盖率的扫描。


基于go语言的编译特性,我们将go服务编译为一个个的二进制文件,在bash环境中执行每一个任务并获取最终结果。


插件的代码结构如下:


aone-golang-ut-plugin
    |--main    // 主入口文件
    |--bootstrap.sh  // 插件执行依赖环境安装 go&python3
    |--execute.sh   // 主执行文件
    |--log.sh      // 日志文件
    |--config.yml  //插件接入核心.yml文件
    |--util.sh   // shell工具类
    |--init.sh  // 初始化项目
    |--bin      //插件执行依赖bin文件
        |-gocov     
        |-diff-cover
        |-go-branch-cov


插件执行时序图:

image.png


go单元测试的执行


目前go的单元测试是直接使用go官方的单测cli命令执行,可参考[1]。


单测命令示例:


go test ./... -timeout 3m -v -gcflags=-l \
       -cover=true -coverprofile=$coverFile -coverpkg=./... -mod=vendor


我们在go项目根目录下执行这条单测命令就可以运行go项目的单元测试并产出覆盖率文件,并根据单测命令中给出的flag标记,例如cover,coverprofile 等就可以产出单测的覆盖率信息。


在使用过程中,我们可以直接使用插件,在插件中自定义当前项目的单测命令,例如:

image.png

这样就能轻松的在持续集成过程中运行我们的单测了。

实践效果和接入

实验室执行结果:

image.png

测试报告的查看:

单元测试执行结果的报告:其中包含单测函数的执行结果,单测执行的详情,分支覆盖率的详情。

image.png

行增量覆盖率的报告:

image.png

目前已累计接入应用50+


如何接入使用?

最简单的接入方式,实现最强大的功能。在实验室中选择高德golang单测插件,填写当前项目的单测命令即可。参考链接:[1]https://pkg.go.dev/cmd/go#hdr-Testing_flags


作者 | 陈敏锐(姜依)

来源 | 阿里云开发者公众号

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