Go 语言零基础入门三步曲系列（三） —— 单元测试、问题定位及代码调试

单元测试

编写单元测试

在 Go 语言中，支持为功能模块编写单元测试代码，继续以上篇教程构建的计算器项目为例，在 simplemath 包中，我们可以为每一个运算模块编写了对应的单元测试代码，单元测试文件以 _test 作为文件名后缀来标识，比如我们通过 add_test.go 和 sqrt_test.go 文件分别为 add.go 和 sqrt.go 编写单元测试，对应的目录结构如下：

编写 add_test.go 代码如下：

package simplemath

import "testing"

func TestAdd(t *testing.T) {
    r := Add(1, 2)
    if r != 3 {
        t.Errorf("Add(1, 2) failed. Got %d, expected 3.", r)
    }
}

以及 sqrt_test.go 代码如下：

package simplemath

import "testing"

func TestSqrt(t *testing.T) {
    v := Sqrt(9)
    if v != 3 {
        t.Errorf("Sqrt(9) failed. Got %v, expected 3.", v)
    }
}

在编写单元测试时，需要引入 testing 包，你可以将其类比为 PHP 中的 PHPUnit 或 Java 中的 JUnit，我们可以基于该包提供的方法来实现自动化测试，测试方法的格式如下所示：

func TestXXX(t *testing.T) {
    // 测试逻辑
}

运行单元测试

接下来，怎么运行这些单元测试呢？这也非常简单。因为我们前面已经设置了 GOPATH 环境变量，所以可以在任意目录下执行以下命令：

可以看到，运行结果列出了测试的内容、测试结果和测试时间。如果我故意把 add_test.go 的代码改成这样的错误场景：

func TestAdd(t *testing.T) {
    r := Add(1, 2)
    if r != 2 {
        t.Errorf("Add(1, 2) failed. Got %d, expected 3.", r)
    }
}

然后我们再次执行单元测试，将得到如下的结果：

打印的错误信息非常简洁，却已经足够让开发者快速定位到问题代码所在的文件和行数，从而在最短的时间内确认是单元测试的问题还是程序的问题。

当然，这里我们只是介绍了最基本的单元测试实现，更加复杂的测试实现，我们后面在介绍 Go 语言特性时还会提到。

问题定位与调试

打印变量

当然，对于一些简单的测试，还可以通过打印变量的方式来定位问题，通常我们在 PHP 中就是这么做的，比如通过 var_dump 、 printf 、 echo 之类的语句或函数打印返回的结果，在 Laravel 框架中还可以通过 dd 或 dump 方法进行简单高效的变量打印调试，在 Go 语言中，对应的方式是前面介绍过的 Printf 或 Println 方法，用于对变量进行格式化输出（类比 PHP 中的 printf 函数和 print 函数，PHP 没有提供类似 Println 这样的方法，但是你可以通过在打印字符串结尾加上 \n 来实现换行），这两个方法都位于 fmt 格式化包中，我们可以这样打印变量：

fval := 110.48 
ival := 200 
sval := "This is a string. " 
fmt.Println("The value of fval is", fval) 
fmt.Printf("fval=%f, ival=%d, sval=%s\n", fval, ival, sval) 
fmt.Printf("fval=%v, ival=%v, sval=%v\n", fval, ival, sval)

对应的输出结果是：

The value of fval is 110.48
fval=110.480000, ival=200, sval=This is a string. 
fval=110.48, ival=200, sval=This is a string.

输出日志

如果代码是在线上生产环境执行，打印变量这种定位问题的方式就不合适了，这个时候我们可以通过 log 包提供的方法打印关键信息或错误信息日志，方便对线上问题进行追踪，关于日志功能后面我们在进阶版的工程管理中会详细介绍，这里先了解下即可。

IDE 调试

如果你是通过 GoLand 进行开发的话，直接在代码中设置断点（单击对应代码行），然后选中要调试的源码文件，右键下拉菜单中点击「Debug」对应的选项即可开始对代码进行断点调试：

进入调试模式后，在 GoLand 界面下方控制台就可以通过手动控制（跳入、跳出、进入下一行、终止调试等）对代码进行 Debug 了，具体操作模式和 PHPStorm 差不多：

GoLand 官方博客也有一篇介绍教程： https://blog.jetbrains.com/go/2019/02/06/debugging-with-goland-getting-started/ ，感兴趣的可以看下。

GDB 调试

GDB 是一个由 GNU 开源组织发布的、Unix/Linux 操作系统下的、基于命令行的、功能强大的程序调试工具，Go 语言编译后的二进制文件支持通过 GDB 进行调试，比如上篇教程通过 go build calc 编译出来的可执行文件 calc ，就可以直接用以下命令以调试模式运行：

gdb calc

注：Windows 系统不支持该工具，Mac 下可以通过 brew install gdb 命令安装。

然后，你就可以通过 GDB 支持的指令以命令行的方式对 Go 代码进行调试了，你可以通过 l 指令查看代码：

要跳到某一行查看通过 l <line> 传入行数即可：

要为某一行设置断点可以通过 b <line> 来实现：

然后通过 run 命令来运行程序，如果是在 Mac 系统上，可能会报下面这个错：

这是因为 Darwin 内核在你没有特殊权限的情况下，不允许调试其它进程。调试某个进程，意味着你对这个进程有完全的控制权限，所以为了防止被恶意利用，它是默认禁止的。允许 gdb 控制其它进程最好的方法就是用系统信任的证书对它进行签名，对应的解决方法参考这里： https://opensource.apple.com/source/lldb/lldb-69/docs/code-signing.txt （ 中文对应的解决方式 ）。

进入下一行可以用 n 指令，打印变量可以用 p <var> 指令传入变量名。。。更多指令使用我就不深入展开了，因为对于新手来说，不推荐使用 GDB 进行代码调试，直接使用 GoLand 更友好，不是吗？如果你想探究 GDB 调试的更多用法，请查看 对应的官方文档 。

至此，Go 语言零基础入门三步曲已经完结，分别是第一个 Go 程序、简单的工程管理、单元测试及问题追踪，下一篇起，我们将正式开始介绍 Go 语言的语言特性、面向对象编程、并发编程、网络编程等高级使用指南，你可以通过学院和微信公众号（公众号搜索学院君的后花园或 geekacademy 点击关注即可）关注此系列教程的更新动态，学习过程中有任何问题，可以通过教程下方的评论或加入社群与学院君讨论。