2020-03-11

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rust（四）

rust第四篇，主要讲rust测试

单元测试与集成测试

与单元测试的同吃同住不同，集成测试的代码是在一个单独的目录下的。由于它们使用跟其它模块一样的方式去调用你想要测试的代码，因此只能调用通过 pub 定义的 API，这一点与单元测试有很大的不同。

如果说单元测试是对代码单元进行测试，那集成测试则是对某一个功能或者接口进行测试，因此单元测试的通过，并不意味着集成测试就能通过：局部上反映不出的问题，在全局上很可能会暴露出来。

一个标准的 Rust 项目，在它的根目录下会有一个 tests 目录，大名鼎鼎的 ripgrep 也不能免俗。

没错，该目录就是用来存放集成测试的，Cargo 会自动来此目录下寻找集成测试文件。我们可以在该目录下创建任何文件，Cargo 会对每个文件都进行自动编译，但友情提示下，最好按照合适的逻辑来组织你的测试代码。

首先来创建一个集成测试文件 tests/integration_test.rs ，注意，tests 目录一般来说需要手动创建，该目录在项目的根目录下，跟 src 目录同级。然后在文件中填入如下测试代码：

use adder;

#[test]
fn it_adds_two() {
    assert_eq!(4, adder::add_two(2));
}

首先与单元测试有所不同，我们并没有创建测试模块。其次，tests 目录下的每个文件都是一个单独的包，我们需要将待测试的包引入到当前包的作用域后: use adder，才能进行测试。大家应该还记得包和模块章节中讲过的内容吧？在创建项目后，src/lib.rs 自动创建一个与项目同名的 lib 类型的包，由于我们的项目名是 adder，因此包名也是 adder

断言

在编写测试函数时，断言决定了我们的测试是通过还是失败，它为结果代言。在前面，大家已经见识过 assert_eq! 的使用，下面一起来看看 Rust 为我们提供了哪些好用的断言。

在正式开始前，来看看常用的断言有哪些:

assert!, assert_eq!, assert_ne!, 它们会在所有模式下运行
debug_assert!, debug_assert_eq!, debug_assert_ne!, 它们只会在 Debug 模式下运行

基准测试benchMark

几乎所有开发都知道，如果要测量程序的性能，就需要性能测试。

性能测试包含了两种：压力测试和基准测试。前者是针对接口 API，模拟大量用户去访问接口然后生成接口级别的性能数据；而后者是针对代码，可以用来测试某一段代码的运行速度，例如一个排序算法。

而本文将要介绍的就是基准测试 benchmark，在 Rust 中，有两种方式可以实现：

官方提供的 benchmark
社区实现，例如 criterion.rs

官方benchMark

官方提供的测试工具，目前最大的问题就是只能在非 stable 下使用，原因是需要在代码中引入 test 特性: #![feature(test)]。

开始正式编写 benchmark 代码。首先，将 src/lib.rs 中的内容替换成如下代码

#![feature(test)]

extern crate test;

pub fn add_two(a: i32) -> i32 {
    a + 2
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;
    use test::Bencher;

    #[test]
    fn it_works() {
        assert_eq!(4, add_two(2));
    }

    #[bench]
    fn bench_add_two(b: &mut Bencher) {
        b.iter(|| add_two(2));
    }
}

可以看出，benchmark 跟单元测试区别不大，最大的区别在于它是通过 #[bench] 标注，而单元测试是通过 #[test] 进行标注，这意味着 cargo test 将不会运行 benchmark 代码

cargo test 直接把我们的 benchmark 代码当作单元测试处理了，因此没有任何性能测试的结果产生。

对此，需要使用 cargo bench 命令：

$ cargo bench
running 2 tests
test tests::it_works ... ignored
test tests::bench_add_two ... bench:           0 ns/iter (+/- 0)

test result: ok. 0 passed; 0 failed; 1 ignored; 1 measured; 0 filtered out; finished in 0.29s

官方 benchmark 有两个问题，首先就是不支持 stable 版本的 Rust，其次是结果有些简单，缺少更详细的统计分布。

因此社区 benchmark 就应运而生，其中最有名的就是 criterion.rs，它有几个重要特性:

统计分析，例如可以跟上一次运行的结果进行差异比对
图表，使用 gnuplots 展示详细的结果图表

首先，如果你需要图表，需要先安装 gnuplots，其次，我们需要引入相关的包，在 Cargo.toml 文件中新增 :

[dev-dependencies]
criterion = "0.3"

[[bench]]
name = "my_benchmark"
harness = false

接着，在项目中创建一个测试文件: $PROJECT/benches/my_benchmark.rs，然后加入以下内容：

use criterion::{black_box, criterion_group, criterion_main, Criterion};

fn fibonacci(n: u64) -> u64 {
    match n {
        0 => 1,
        1 => 1,
        n => fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2),
    }
}

fn criterion_benchmark(c: &mut Criterion) {
    c.bench_function("fib 20", |b| b.iter(|| fibonacci(black_box(20))));
}

criterion_group!(benches, criterion_benchmark);
criterion_main!(benches);

最后，使用 cargo bench 运行并观察结果

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