如何编写压力测试

压力测试用来检测函数(方法）的性能，和编写单元功能测试的方法类似,此处不再赘述，但需要注意以下几点：

  • 压力测试用例必须遵循如下格式，其中XXX可以是任意字母数字的组合，但是首字母不能是小写字母

  • go test不会默认执行压力测试的函数，如果要执行压力测试需要带上参数-bench，语法: -bench="test_name_regex",例如go test -bench=".*"表示测试全部的压力测试函数

  • 在压力测试用例中,请记得在循环体内使用testing.B.N,以使测试可以正常的运行

  • 文件名也必须以_test.go结尾

下面我们新建一个压力测试文件webbench_test.go，代码如下所示：

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package main

import (
	"testing"
)

func Benchmark_Division(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		//use b.N for looping
		Division(4, 5)
	}
}

func Benchmark_TimeConsumingFunction(b *testing.B) {
	b.StopTimer() //调用该函数停止压力测试的时间计数
	// 做一些初始化的工作,例如读取文件数据,数据库连接之类的, 这样这些时间不影响我们测试函数本身的性能
	b.StartTimer() //重新开始时间
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		Division(4, 5)
	}
}

我们执行命令go test -test.bench=".*" ，可以看到如下结果：

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PASS
Benchmark_Division 500000000  7.76 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction 500000000  7.80 ns/op
ok gotest 9.364s

上面的结果显示我们没有执行任何TestXXX的单元测试函数，显示的结果只执行了压力测试函数，第一条显示了Benchmark_Division执行了500000000次，每次的执行平均时间是7.76纳秒，第二条显示了Benchmark_TimeConsumingFunction执行了500000000，每次的平均执行时间是7.80纳秒。最后一条显示总共的执行时间。

我们执行命令go test -bench=".*" -count=5，可以看到如下结果： （使用-count可以指定执行多少次）

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PASS
Benchmark_Division-2   300000000  4.60 ns/op
Benchmark_Division-2   300000000  4.57 ns/op
Benchmark_Division-2   300000000  4.63 ns/op
Benchmark_Division-2   300000000  4.60 ns/op
Benchmark_Division-2   300000000  4.63 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2 300000000  4.64 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2 300000000  4.61 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2 300000000  4.60 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2 300000000  4.59 ns/op
Benchmark_TimeConsumingFunction-2 300000000  4.60 ns/op
ok _/home/diego/GoWork/src/app/testing 18.546s

go test -run=文件名字 -bench=bench名字 -cpuprofile=生产的cprofile文件名称 文件夹

例子：

testBenchMark下有个popcnt文件夹，popcnt中有文件popcunt_test.go

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➜ testBenchMark ls popcnt

popcunt_test.go的问价内容：

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package main

import (
	"testing"
)

const m1 = 0x5555555555555555
const m2 = 0x3333333333333333
const m4 = 0x0f0f0f0f0f0f0f0f
const h01 = 0x0101010101010101

func popcnt(x uint64) uint64 {
	x -= (x >> 1) & m1
	x = (x & m2) + ((x >> 2) & m2)
	x = (x + (x >> 4)) & m4
	return (x * h01) >> 56
}

func BenchmarkPopcnt(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		x := i
		x -= (x >> 1) & m1
		x = (x & m2) + ((x >> 2) & m2)
		x = (x + (x >> 4)) & m4
		_ = (x * h01) >> 56
	}
}

然后运行go test -bench=".*" -cpuprofile=cpu.profile ./popcnt

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➜ testBenchMark go test -bench=".*" -cpuprofile=cpu.profile ./popcnt
testing: warning: no tests to run
PASS BenchmarkPopcnt-8 1000000000    2.01 ns/op
ok  app/testBenchMark/popcnt 2.219s
➜ testBenchMark ll 
total 6704
drwxr-xr-x 5 diego staff  170 5 6 13:57 .
drwxr-xr-x 3 diego staff  102 5 6 11:12 ..
-rw-r--r-- 1 diego staff  5200 5 6 13:57 cpu.profile
drwxr-xr-x 4 diego staff  136 5 6 11:47 popcnt
-rwxr-xr-x 1 diego staff 3424176 5 6 13:57 popcnt.test
➜ testBenchMark

生产 cpu.profile问价和popcnt.test文件

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➜ testBenchMark ll
total 6704
drwxr-xr-x 5 diego staff  170 5 6 13:57 .
drwxr-xr-x 3 diego staff  102 5 6 11:12 ..
-rw-r--r-- 1 diego staff  5200 5 6 13:57 cpu.profile
drwxr-xr-x 3 diego staff  102 5 6 14:01 popcnt
-rwxr-xr-x 1 diego staff 3424176 5 6 13:57 popcnt.test
➜ testBenchMark
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go tool pprof popcnt.test cpu.profile 进入交互模式
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➜ testBenchMark go tool pprof popcnt.test cpu.profile
Entering interactive mode (type "help" for commands)
(pprof) top
1880ms of 1880ms total ( 100%) 
flat flat% sum%  cum cum%
1790ms 95.21% 95.21%  1790ms 95.21% app/testBenchMark/popcnt.BenchmarkPopcnt
90ms 4.79% 100%  90ms 4.79% runtime.usleep
0  0% 100%  1790ms 95.21% runtime.goexit
0  0% 100%  90ms 4.79% runtime.mstart
0  0% 100%  90ms 4.79% runtime.mstart1
0  0% 100%  90ms 4.79% runtime.sysmon
0  0% 100%  1790ms 95.21% testing.(*B).launch
0  0% 100%  1790ms 95.21% testing.(*B).runN
(pprof)

go tool pprof --web popcnt.test cpu.profile 进入web模式

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$ go tool pprof --text mybin http://myserver:6060:/debug/pprof/profile

这有几个可用的输出类型，最有用的几个为： --text，--web 和 --list 。运行 go tool pprof 来得到最完整的列表。

下面分享一点go test的参数解读。来源

格式形如：

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go test [-c] [-i] [build flags] [packages] [flags for test binary]

参数解读：

-c : 编译go test成为可执行的二进制文件，但是不运行测试。

-i : 安装测试包依赖的package，但是不运行测试。

关于build flags，调用go help build，这些是编译运行过程中需要使用到的参数，一般设置为空

关于packages，调用go help packages，这些是关于包的管理，一般设置为空

关于flags for test binary，调用go help testflag，这些是go test过程中经常使用到的参数

-test.v : 是否输出全部的单元测试用例（不管成功或者失败），默认没有加上，所以只输出失败的单元测试用例。

-test.run pattern: 只跑哪些单元测试用例

-test.bench patten: 只跑那些性能测试用例

-test.benchmem : 是否在性能测试的时候输出内存情况

-test.benchtime t : 性能测试运行的时间，默认是1s

-test.cpuprofile cpu.out : 是否输出cpu性能分析文件

-test.memprofile mem.out : 是否输出内存性能分析文件

-test.blockprofile block.out : 是否输出内部goroutine阻塞的性能分析文件

-test.memprofilerate n : 内存性能分析的时候有一个分配了多少的时候才打点记录的问题。这个参数就是设置打点的内存分配间隔，也就是profile中一个sample代表的内存大小。默认是设置为512 * 1024的。如果你将它设置为1，则每分配一个内存块就会在profile中有个打点，那么生成的profile的sample就会非常多。如果你设置为0，那就是不做打点了。

你可以通过设置memprofilerate=1和GOGC=off来关闭内存回收，并且对每个内存块的分配进行观察。

-test.blockprofilerate n: 基本同上，控制的是goroutine阻塞时候打点的纳秒数。默认不设置就相当于-test.blockprofilerate=1，每一纳秒都打点记录一下

-test.parallel n : 性能测试的程序并行cpu数，默认等于GOMAXPROCS。

-test.timeout t : 如果测试用例运行时间超过t，则抛出panic

-test.cpu 1,2,4 : 程序运行在哪些CPU上面，使用二进制的1所在位代表，和nginx的nginx_worker_cpu_affinity是一个道理

-test.short : 将那些运行时间较长的测试用例运行时间缩短

例子

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// 压力测试 默认3s
go test -bench=".*" -run didong_test.go -benchtime="3s" -count=5 -test.benchmem

go test -bench="BenchmarkAdd" -run didong_test.go -benchtime="3s" -count=5 -benchmem