正文:
现在需要你写一个程序,从 3 开始依次向下,当到 0 时打印 「GO!」 并退出,要求每次打印从新的一行开始且打印间隔一秒的停顿。
Countdown
函数来处理这个问题,然后放入 main
程序,所以它看起来这样:
package main func main() { Countdown() }
-
打印 3
- 打印 3 到 Go!
- 在每行中间等待一秒
先写测试
我们的软件需要将结果打印到标准输出界面。在 DI(依赖注入) 的部分,我们已经看到如何使用 DI 进行方便的测试。
func TestCountdown(t *testing.T) { buffer := &bytes.Buffer{} Countdown(buffer) got := buffer.String() want := "3" if got != want { t.Errorf("got '%s' want '%s'", got, want) } }
buffer
不熟悉,请重新阅读前面的部分。Countdown
函数将数据写到某处,io.writer就是作为 Go 的一个接口来抓取数据的一种方式。
-
在
main
中,我们将信息发送到os.Stdout
,所以用户可以看到Countdown
的结果打印到终端
- 在测试中,我们将发送到
bytes.Buffer
,所以我们的测试能够抓取到正在生成的数据
尝试并运行测试
./countdown_test.go:11:2: undefined: Countdown
为测试的运行编写最少量的代码,并检查失败测试的输出
定义 Countdown
函数
func Countdown() {}
再次尝试运行
./countdown_test.go:11:11: too many arguments in call to Countdown
have (*bytes.Buffer)
want ()
编译器正在告诉你函数的问题,所以更正它
func Countdown(out *bytes.Buffer) {}
countdown_test.go:17: got ” want ‘3’
这样结果就完美了!
编写足够的代码使程序通过
func Countdown(out *bytes.Buffer) { fmt.Fprint(out, "3") }
我们正在使用 fmt.Fprint
传入一个 io.Writer
(例如 *bytes.Buffer
)并发送一个 string
。这个测试应该可以通过。
重构代码
虽然我们都知道 *bytes.Buffer
可以运行,但最好使用通用接口代替。
func Countdown(out io.Writer) { fmt.Fprint(out, "3") }
main中。这样的话,我们就有了一些可工作的软件来确保我们的工作正在取得进展。
package main import ( "fmt" "io" "os" ) func Countdown(out io.Writer) { fmt.Fprint(out, "3") } func main() { Countdown(os.Stdout) }
先写测试
通过花费一些时间让整个流程正确执行,我们就可以安全且轻松的迭代我们的解决方案。我们将不再需要停止并重新运行程序,要对它的工作充满信心因为所有的逻辑都被测试过了。
func TestCountdown(t *testing.T) { buffer := &bytes.Buffer{} Countdown(buffer) got := buffer.String() want := `3 2 1 Go!` if got != want { t.Errorf("got '%s' want '%s'", got, want) } }
反引号语法是创建 string
的另一种方式,但是允许你放置东西例如放到新的一行,对我们的测试来说是完美的。
尝试并运行测试
countdown_test.go:21: got ‘3’ want ‘3
2
1
Go!’
写足够的代码令测试通过
func Countdown(out io.Writer) { for i := 3; i > 0; i-- { fmt.Fprintln(out, i) } fmt.Fprint(out, "Go!") }
for
循环与 i--
反向计数,并且用 fmt.println
打印我们的数字到 out
,后面跟着一个换行符。最后用 fmt.Fprint
发送 「Go!」。 重构代码
这里已经没有什么可以重构的了,只需要将变量重构为命名常量
const finalWord = "Go!" const countdownStart = 3 func Countdown(out io.Writer) { for i := countdownStart; i > 0; i-- { fmt.Fprintln(out, i) } fmt.Fprint(out, finalWord) }
如果你现在运行程序,你应该可以获得想要的输出,但是向下计数的输出没有 1 秒的暂停。
Go 可以通过 time.Sleep
实现这个功能。尝试将其添加到我们的代码中。
func Countdown(out io.Writer) { for i := countdownStart; i > 0; i-- { time.Sleep(1 * time.Second) fmt.Fprintln(out, i) } time.Sleep(1 * time.Second) fmt.Fprint(out, finalWord) }
如果你运行程序,它会以我们期望的方式工作。
Mocking
测试可以通过,软件按预期的工作。但是我们有一些问题:
-
我们的测试花费了 4 秒的时间运行
-
每一个关于软件开发的前沿思考性文章,都强调快速反馈循环的重要性。
-
缓慢的测试会破坏开发人员的生产力。
-
想象一下,如果需求变得更复杂,将会有更多的测试。对于每一次新的
Countdown
测试,我们是否会对被添加到测试运行中 4 秒钟感到满意呢?
-
我们还没有测试这个函数的一个重要属性。
Sleep
ing 的注入,需要抽离出来然后我们才可以在测试中控制它。time.Sleep
,我们可以用 依赖注入 的方式去来代替「真正的」time.Sleep
,然后我们可以使用断言 监视调用先写测试
让我们将依赖关系定义为一个接口。这样我们就可以在 main
使用 真实的 Sleeper
,并且在我们的测试中使用 spy sleeper。通过使用接口,我们的 Countdown
函数忽略了这一点,并为调用者增加了一些灵活性。
type Sleeper interface { Sleep() }
Countdown
函数将不会负责 sleep
的时间长度。 这至少简化了我们的代码,也就是说,我们函数的使用者可以根据喜好配置休眠的时长。type SpySleeper struct { Calls int } func (s *SpySleeper) Sleep() { s.Calls++ }
Sleep()
被调用了多少次,这样我们就可以在测试中检查它。sleep
被调用了 4 次。
func TestCountdown(t *testing.T) { buffer := &bytes.Buffer{} spySleeper := &SpySleeper{} Countdown(buffer, spySleeper) got := buffer.String() want := `3 2 1 Go!` if got != want { t.Errorf("got '%s' want '%s'", got, want) } if spySleeper.Calls != 4 { t.Errorf("not enough calls to sleeper, want 4 got %d", spySleeper.Calls) } }
尝试并运行测试
too many arguments in call to Countdown
have (*bytes.Buffer, Sleeper)
want (io.Writer)
为测试的运行编写最少量的代码,并检查失败测试的输出
我们需要更新 Countdow
来接受我们的 Sleeper
。
func Countdown(out io.Writer, sleeper Sleeper) { for i := countdownStart; i > 0; i-- { time.Sleep(1 * time.Second) fmt.Fprintln(out, i) } time.Sleep(1 * time.Second) fmt.Fprint(out, finalWord) }
如果您再次尝试,你的 main
将不会出现相同编译错误的原因
./main.go:26:11: not enough arguments in call to Countdown
have (*os.File)
want (io.Writer, Sleeper)
让我们创建一个 真正的 sleeper 来实现我们需要的接口
type ConfigurableSleeper struct { duration time.Duration } func (o *ConfigurableSleeper) Sleep() { time.Sleep(o.duration) }
func main() { sleeper := &ConfigurableSleeper{1 * time.Second} Countdown(os.Stdout, sleeper) }
足够的代码令测试通过
现在测试正在编译但是没有通过,因为我们仍然在调用 time.Sleep
而不是依赖注入。让我们解决这个问题。
func Countdown(out io.Writer, sleeper Sleeper) { for i := countdownStart; i > 0; i-- { sleeper.Sleep() fmt.Fprintln(out, i) } sleeper.Sleep() fmt.Fprint(out, finalWord) }
测试应该可以该通过,并且不再需要 4 秒。
仍然还有一些问题
Countdown
应该在第一个打印之前 sleep,然后是直到最后一个前的每一个,例如:-
Sleep
-
Print N
-
Sleep
-
Print N-1
-
Sleep
sleep
了 4 次,但是那些 sleeps
可能没按顺序发生。func Countdown(out io.Writer, sleeper Sleeper) { for i := countdownStart; i > 0; i-- { sleeper.Sleep() } for i := countdownStart; i > 0; i-- { fmt.Fprintln(out, i) } sleeper.Sleep() fmt.Fprint(out, finalWord) }
type CountdownOperationsSpy struct { Calls []string } func (s *CountdownOperationsSpy) Sleep() { s.Calls = append(s.Calls, sleep) } func (s *CountdownOperationsSpy) Write(p []byte) (n int, err error) { s.Calls = append(s.Calls, write) return } const write = "write" const sleep = "sleep"
CountdownOperationsSpy
同时实现了 io.writer
和 Sleeper
,把每一次调用记录到 slice
。在这个测试中,我们只关心操作的顺序,所以只需要记录操作的代名词组成的列表就足够了。t.Run("sleep after every print", func(t *testing.T) { spySleepPrinter := &CountdownOperationsSpy{} Countdown(spySleepPrinter, spySleepPrinter) want := []string{ sleep, write, sleep, write, sleep, write, sleep, write, } if !reflect.DeepEqual(want, spySleepPrinter.Calls) { t.Errorf("wanted calls %v got %v", want, spySleepPrinter.Calls) } })
Sleeper
上有两个测试监视器,所以我们现在可以重构我们的测试,一个测试被打印的内容,另一个是确保我们在打印时间 sleep。最后我们可以删除第一个监视器,因为它已经不需要了。
func TestCountdown(t *testing.T) { t.Run("prints 3 to Go!", func(t *testing.T) { buffer := &bytes.Buffer{} Countdown(buffer, &CountdownOperationsSpy{}) got := buffer.String() want := `3 2 1 Go!` if got != want { t.Errorf("got '%s' want '%s'", got, want) } }) t.Run("sleep after every print", func(t *testing.T) { spySleepPrinter := &CountdownOperationsSpy{} Countdown(spySleepPrinter, spySleepPrinter) want := []string{ sleep, write, sleep, write, sleep, write, sleep, write, } if !reflect.DeepEqual(want, spySleepPrinter.Calls) { t.Errorf("wanted calls %v got %v", want, spySleepPrinter.Calls) } }) }
我们现在有了自己的函数,并且它的两个重要的属性已经通过合理的测试。
难道 mocking 不是在作恶(evil)吗?
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你正在进行的测试需要做太多的事情
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把模块分开就会减少测试内容
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它的依赖关系太细致
-
考虑如何将这些依赖项合并到一个有意义的模块中
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你的测试过于关注实现细节
- 最好测试预期的行为,而不是功能的实现
但是模拟和测试仍然让我举步维艰!
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你想做一些重构
- 为了做到这一点,你最终会改变很多测试
- 你对测试驱动开发提出质疑,并在媒体上发表一篇文章,标题为「Mocking 是有害的」
这通常是您测试太多 实现细节 的标志。尽力克服这个问题,所以你的测试将测试 有用的行为,除非这个实现对于系统运行非常重要。
有时候很难知道到底要测试到 什么级别,但是这里有一些我试图遵循的思维过程和规则。
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重构的定义是代码更改,但行为保持不变。 如果您已经决定在理论上进行一些重构,那么你应该能够在没有任何测试更改的情况下进行提交。所以,在写测试的时候问问自己。
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我是在测试我想要的行为还是实现细节?
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如果我要重构这段代码,我需要对测试做很多修改吗?
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虽然 Go 允许你测试私有函数,但我将避免它作为私有函数与实现有关。
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我觉得如果一个测试 超过 3 个模拟,那么它就是警告 —— 是时候重新考虑设计。
- 小心使用监视器。监视器让你看到你正在编写的算法的内部细节,这是非常有用的,但是这意味着你的测试代码和实现之间的耦合更紧密。如果你要监视这些细节,请确保你真的在乎这些细节。
总结
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当面对不太简单的例子,把问题分解成「简单的模块」。试着让你的工作软件尽快得到测试的支持,以避免掉进兔子洞(rabbit holes,意指未知的领域)和采取「最终测试(Big bang)」的方法。
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一旦你有一些正在工作的软件,小步迭代
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