如何構建一個可測試的Go Web應用

如何構建一個可測試的Go Web應用，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

幾乎每一個程序員都贊同測試是重要的，但測試以多種方式讓寫測試的人員打退堂鼓。它們可能運行慢，可能使用重復的代碼，可能一次測試得太多導致難以定位測試失敗的根源。

這篇文章中，我們將討論如何設計 Sourcegraph的單元測試，使其簡單易寫，容易維護，運行快速并可以被其他人使用。我們希望這里提到的一些模式有助于其他寫Go web app的人，同時歡迎對于我們測試方法的建議。在開始測試之前，先來看看我們的框架概覽。

框架

和其他web app一樣，我們的網站有三層:

• web前端用以服務HTML;

• HTTP API用以返回JSON;

• 數據存儲，運行對數據庫的SQL查詢，返回Go結構體或切片。

當一個用戶請求Sourcegraph的頁面，前端收到HTTP頁面請求，并對API服務器發起一系列HTTP請求。 然后API服務器開始查詢數據存儲， 數據存儲將數據返回給API服務器，然后編碼成 JSON格式，返回給web前端服務器，前端使用Go html/template包將數據顯示并格式化成HTML。

框架圖如下：（更多細節，查看 recap of our Google I/O talk about building a large-scale code search engine in Go.)

測試 v0

當我們***次開始構建Sourcegraph，我們以最容易跑起來的方式寫了測試。每一個測試都將進入數據庫對測試API端點發起HTTP GET請求。測試會解析HTTP返回內容并和預期數據進行對比。一個典型的v0測試如下：

func TestListRepositories(t *testing.T) {    tests := []struct { url string; insert []interface{}; want []*Repo }{      {"/repos", []*Repo{{Name: "foo"}}, []*Repo{{Name: "foo"}}},      {"/repos?lang=Go", []*Repo{{Lang: "Python"}}, nil},      {"/repos?lang=Go", []*Repo{{Lang: "Go"}}, []*Repo{{Lang: "Go"}}},    }    db.Connect()    s := http.NewServeMux()    s.Handle("/", router)    for _, test := range tests {      func() {        req, _ := http.NewRequest("GET", test.url, nil)        tx, _ := db.DB.DbMap.Begin()        defer tx.Rollback()        tx.Insert(test.data...)        rw := httptest.NewRecorder()        rw.Body = new(bytes.Buffer)        s.ServeHTTP(rw, req)        var got []*Repo        json.NewDecoder(rw.Body).Decode(&got)        if !reflect.DeepEqual(got, want) {          t.Errorf("%s: got %v, want %v", test.url, got, test.want)        }      }()    }  }

一開始這么寫測試簡單易行，但隨著app進化會變得痛苦。 隨著時間推移，我們加入了新特性。更多的特性導致更多的測試，更長的運行時間，延長了我們的dev周期。更多的特性也需要改變和添加新的URL路徑（現在大概有75個），大都相當復雜。 Sourcegraph的每一層內部也變得更加復雜，所以我們想獨立于其他層做測試。

我們在測試當中遇到了一些問題：

1.測試慢，因為他們要和實際的數據庫互動——插入測試用例，發起查詢，回滾每一次測試事務。每一次測試大約運行100毫秒，隨著我們添加更多的測試累加。

2.測試難以重構。測試用字符串寫死了HTTP路徑和查詢的參數，這意味著如果我們想改變一個URL路徑或者查詢參數集，不得不手動更新測試中的URL。這種痛會隨著我們的URL路由復雜度和數量的增長而加劇。

3.有大量的散亂脆弱的樣本代碼。安裝每一個測試要求確保數據庫運行正常并擁有正確的數據。這樣的代碼在多個案例中重復使用，但是差異的足以在安裝代碼中引入bug。我們發現自己花大量的時間調試我們的測試而非實際的app代碼。

4.測試失敗難以診斷。隨著app變得更加復雜，因為每一個測試都訪問三個應用層，測試失敗的根源難以診斷。我們的測試比起單元測試更像是整合測試。

***，我們提出了開發一個公開發行的API客戶端的需求。我們想讓API容易被模仿，以便于我們的API用戶也可以寫出好測的代碼。

高級測試目標:

隨著我們的app演進，我們意識到需要能滿足這些高要求的測試：

• 目標明確：我們需要單獨測試app的每一層。

• 全面: 我們app的全部三層都要被測試到。

• 快速: 測試需要運行的非常快，意味著不再進行數據庫互動。

• DRY: 盡管我們的app每一層都不同，它們共享了許多通用的數據結構。測試需要利用這一點去消除重復的樣本代碼。

• 易模仿: API外部用戶應當也可以使用我們的內部測試模式。以我們的API為基礎構建的工程，應當可以容易地寫出良好的測試。 畢竟，我們的web前端不是獨特的——它只是另一個API用戶。

我們如何重建測試

寫良好的、可維護的測試和良好的、可維護的應用代碼是密不可分的。重構應用代碼使我們可以極大地改進我們的測試代碼，這是我們改進測試的步驟。

1. 構建一個Go HTTP API 客戶端

簡化測試的***步是用Go為我們的API寫一個高質量的客戶端。之前，我們的網站是AngularJS app，但是因為我們主要服務靜態內容，我們決定將前端HTML生成移動到服務器。這么做以后，我們的新前端就可以使用Go的API客戶端和API服務器通信。我們的客戶端go-sourcegraph是開源的，go-github庫對它的影響巨大。客戶端代碼（特別是獲取倉庫數據（repository data）的端點代碼）如下：

func NewClient() *Client {    c := &Client{BaseURL:DefaultBaseURL}    c.Repositories = &repoService{c}    return c  }     type repoService struct{ c *Client }     func (c *repoService) Get(name string) (*Repo, error) {      resp, err := http.Get(fmt.Sprintf("%s/api/repos/%s", c.BaseURL, name))      if err != nil {          return nil, err      }      defer resp.Body.Close()      var repo Repo      return &repo, json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&repo)  }

以前，我們的v0 API測試把大量的URL路徑和構建好的HTTP請求用ad-hoc的方式寫死，現在它們可以使用這個API客戶端構建和發起請求了。

2. 統一HTTP API客戶端和數據倉庫的接口

接下來，我們統一HTTP API和數據倉庫的接口。以前我們的API http.Handlers直接發起SQL查詢。現在我們的API http.Handlers只需要解析http.Request再調用我們的數據倉庫，數據倉庫和HTTP API客戶端實現了一樣的接口。

借鑒上面的HTTP API客戶端(*repoService).Get的方法，我們現在也有了(*repoStore).Get：

func NewDatastore(dbh modl.SqlExecutor) *Datastore {    s := &Datastore{dbh: dbh}    s.Repositories = &repoStore{s}    return s  }     type repoStore struct{ *Datastore }     func (s *repoStore) Get(name string) (*Repo, error) {      var repo *Repo      return repo, s.db.Select(&repo, "SELECT * FROM repo WHERE name=$1", name)  }

統一這些接口把我們的web app的行為描述放在一個地方，使得它更易理解和推理。而且我們可以在API客戶端和數據倉庫中重用相同的數據類型和參數結構。

3. 集中URL路徑定義

之前，我們不得不在應用的多個層重新定義URL路徑。在API客戶端中，我們的代碼是這樣的

resp, err := http.Get(fmt.Sprintf("%s/api/repos/%s", c.BaseURL, name))

這種方式很容易引發錯誤，因為我們有超過75個路徑定義，還有很多是復雜的。集中URL路徑定義意味著從API服務器獨立出來在一個新包中重構路徑。路徑包中聲明了路徑的定義。

const RepoGetRoute = "repo"    func NewAPIRouter() *mux.Router {      m := mux.NewRouter()      // define the routes      m.Path("/api/repos/{Name:.*}").Name(RepoGetRoute)      return m  }     while the http.Handlers were actually mounted in the API server package:     func init() {      m := NewAPIRouter()      // mount handlers      m.Get(RepoGetRoute).HandlerFunc(handleRepoGet)      http.Handle("/api/", m)  }

而http.Handlers 實際上在API服務器包中掛載：

func init() {      m := NewAPIRouter()      // mount handlers      m.Get(RepoGetRoute).HandlerFunc(handleRepoGet)      http.Handle("/api/", m)  }

現在我們可以在API客戶端中使用路徑包生成URL，而不是把它們寫死。(*repoService).Get方法現在如下：

var apiRouter = NewAPIRouter()     func (s *repoService) Get(name string) (*Repo, error) {      url, _ := apiRouter.Get(RepoGetRoute).URL("name", name)      resp, err := http.Get(s.baseURL + url.String())      if err != nil {          return nil, err      }      defer resp.Body.Close()         var repo []Repo      return repo, json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&repo)  }

4. 創建未統一接口的仿制

我們的v0測試同時測試了路徑、HTTP處理、SQL生成和DB查詢。失敗難以診斷，測試也很慢。

現在，我們擁有每一層的獨立測試并且我們模仿了毗鄰層的功能。因為應用的每一層實現了相同的接口，所以我們可以在所有的三層中使用同樣的仿制接口。

仿制的實現是簡單的模擬函數結構，可以在每一個測試中指明：

type MockRepoService struct {      Get_ func(name string) (*Repo, error)  }     var _ RepoInterface = MockRepoService{}     func (s MockRepoService) Get(name string) (*Repo, error) {      if s.Get_ == nil {          return nil, nil      }      return s.Get_(name)  }     func NewMockClient() *Client { return &Client{&MockRepoService{}} }

下面是測試中的使用。我們模仿了數據倉庫的RepoService，使用HTTP API客戶端測試API http.Handler。(這段代碼使用了上述所有方法。)

func TestRepoGet(t *testing.T) {     setup()     defer teardown()        var fetchedRepo bool     mockDatastore.Repo.(*MockRepoService).Get_ = func(name string) (*Repo, error) {         if name != "foo" {             t.Errorf("want Get %q, got %q", "foo", repo.URI)         }         fetchedRepo = true        return &Repo{name}, nil     }        repo, err := mockAPIClient.Repositories.Get("foo")     if err != nil { t.Fatal(err) }        if !fetchedRepo { t.Errorf("!fetchedRepo") }  }

高級測試目標回顧

使用上述模式，我們實現了測試目標。我們的代碼是：

• 目標明確: 一次測試一層。

• 全面: 三個應用層均被測試。

• 快速: 測試運行得很快。

• DRY: 我們合并了三個應用層的通用接口, 在應用代碼和測試中進行了重用。

• 易模仿: 一個仿制實現在三個應用層中都可以使用，想測試以Sourcegraph為基礎構建的庫的外部API用戶也可以使用。

關于如何重新構建并改進Sourcegraph的測試的故事就講完了。這些模式和例子在我們的環境中運行良好，我們希望這些模式和例子也能幫助到Go社區的其他人，顯而易見的是它們并不是在每一個場景下都是正確的，我們確信還有改進的空間。

關于如何構建一個可測試的Go Web應用問題的解答就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注億速云行業資訊頻道了解更多相關知識。