你好,我是温铭。

测试,是软件开发中必不可少的一个重要环节。测试驱动开发(TDD)的理念已经深入人心,几乎每家软件公司都有 QA 团队来负责测试的工作。

测试也是 OpenResty 质量稳定和好口碑的基石,不过同时,它也是 OpenResty 众多开源项目中最被人忽视的部分。很多开发者每天都在使用 lua-nginx-module,偶尔跑一跑火焰图,但有几个人会去运行测试案例呢?甚至很多基于 OpenResty 的开源项目,都是没有测试案例的。但没有测试案例和持续集成的开源项目,显然是不值得信赖的。

不过,和商业公司不同的是,大部分的开源项目都没有专职的测试工程师,那么它们是如何来保证代码质量的呢?答案很简单,就是“自动化测试”和“持续集成”,关键点在于自动和持续,而OpenResty 在这两个方面都做到了极致。

OpenResty 有 70 个开源项目,它们的单元测试、集成测试、性能测试、mock 测试、fuzz 测试等工作量,是无法靠社区的人力解决的。所以,OpenResty 一开始在自动化测试上的投入就比较大。这样做短期看起来会拖慢项目进度,但可以说是一劳永逸,长期来看在这方面的投入是非常划算的。因此,每当我和其他工程师聊起 OpenResty 在测试方面的思路和工具集时,他们都会惊叹不已。

下面,我们就先来说说OpenResty的测试理念。

理念

test::nginx 是 OpenResty 测试体系中的核心,OpenResty 本身和周边的 lua-rety 库,都是使用它来组织和编写测试集的。虽然它一个是测试框架,但它的门槛非常高。这是因为, test::nginx 和一般的测试框架不同,并非基于断言,也不使用 Lua 语言,这就要求开发者从零开始学习和使用 test::nginx,并得扭转自身对测试框架固有的认知。

我认识几个 OpenResty 的贡献者,他们可以流畅地给 OpenResty 提交 C 和 Lua 代码,但在使用 test::nginx 编写测试用例时都卡壳了,要么不知道怎么写,要么遇到测试跑不过时不知道如何解决。所以,我把 test::nginx 称为代码贡献者的拦路虎。

test::nginx 糅合了Perl、数据驱动以及 DSL(领域小语言)。对于同一份测试案例集,通过对参数和环境变量的控制,可以实现乱序执行、多次重复、内存泄漏检测、压力测试等不同的效果。

安装和示例

说了这么多概念,让我们来对 test::nginx 有一个直观的认识吧。在使用前,我们先来看下如何安装。

关于 OpenResty 体系内软件的安装,只有官方 CI 中的安装方法才是最及时和有效的,其他方式的安装总是会遇到各种各样的问题。所以,我总是推荐你去参考它在 travis 中的方法

test::nginx 的安装和使用也不例外,在 travis 中,它可以分为 4 步。

1. 先安装 Perl 的包管理器 cpanminus。
2. 然后,通过 cpanm 来安装 test::nginx

sudo cpanm --notest Test::Nginx IPC::Run > build.log 2>&1 || (cat build.log && exit 1)

3. 再接着, clone 最新的源码:

git clone https://github.com/openresty/test-nginx.git

4. 最后,通过 Perl 的 prove 命令来加载 test-nginx 的库,并运行 /t 目录下的测试案例集:

prove -Itest-nginx/lib -r t

安装完以后,让我们看下 test::nginx 中最简单的测试案例。下面这段代码改编自官方文档,我已经把个性化的控制参数都去掉了:

use Test::Nginx::Socket 'no_plan';


run_tests();

__DATA__

=== TEST 1: set Server
--- config
    location /foo {
        echo hi;
        more_set_headers 'Server: Foo';
    }
--- request
    GET /foo
--- response_headers
Server: Foo
--- response_body
hi

虽然 test::nginx 是用 Perl 编写的,并且是其中的一个模块,但从上面的测试中,你是不是完全看不到,Perl 或者其他任何其他语言的影子呀?有这个感觉这就对了。因为,test::nginx 本身就是作者自己用 Perl 实现的 DSL(小语言),是专门针对 Nginx 和 OpenResty 的测试而抽象出来的。

所以,当你第一次看到这种测试的时候,大概率是看不懂的。不过不用着急,让我来为“你庖丁解牛”,分析以下上面的测试案例吧。

首先是 use Test::Nginx::Socket;,这是 Perl 里面引用库的方式,就像 Lua 里面 require 一样。这也在提醒我们,test::nginx 是一个 Perl 程序。

第二行的run_tests(); ,是 test::nginx 中的一个 Perl 函数,它是测试框架的入口函数。如果你还想调用 test::nginx 中其他的 Perl 函数,都要放在 run_tests 之前才有效。

第三行的 __DATA__ 是一个标记,表示它下面的都是测试数据。Perl 函数都应该在这个标记之前完成。

接下来的 === TEST 1: set Server,是测试案例的标题,是为了注明这个测试的目的,它里面的数字编号有工具可以自动排列。

--- config 是 Nginx 配置段。在上面的案例中,我们用的都是 Nginx 的指令,没有涉及到 Lua。如果你要添加 Lua 代码,也是在这里用类似 content_by_lua 的指令完成的。

--- request 用于模拟终端来发送一个请求,下面紧跟的 GET /foo ,则指明了请求的方法和 URI。

--- response_headers,是用来检测响应头的。下面的 Server: Foo 表示在响应头中必须出现的 header 和 value,如果没有出现,测试就会失败。

最后的--- response_body,是用来检测相应体的。下面的 hi 则是响应体中必须出现的字符串,如果没有出现,测试就会失败;

好了,到这里,最简单的测试案例就分析完了,你看明白了吗?如果哪里还不清楚,一定要及时留言提问暴露出来,毕竟,能够看懂测试案例,是完成 OpenResty 相关开发工作的前提。

编写自己的测试案例

光说不练假把式,接下来,我们就该进入动手试验环节了。还记得上节课中,我们是如何测试 memcached server 的吗?没错,我们是用 resty 来手动发送请求的,也就是用下面这段代码表示:

$ resty -e 'local memcached = require "resty.memcached"
    local memc, err = memcached:new()

    memc:set_timeout(1000) -- 1 sec
    local ok, err = memc:connect("127.0.0.1", 11212)
    local ok, err = memc:set("dog", 32)
    if not ok then
        ngx.say("failed to set dog: ", err)
        return
    end

    local res, flags, err = memc:get("dog")
    ngx.say("dog: ", res)'

不过,是不是觉得手动发送还不够智能呢?没关系,在学习完 test::nginx 之后,我们就可以尝试把手动的测试变为自动化的了,比如下面这段代码:

use Test::Nginx::Socket::Lua::Stream;

run_tests();

__DATA__
  
=== TEST 1: basic get and set
--- config
        location /test {
            content_by_lua_block {
                local memcached = require "resty.memcached"
                local memc, err = memcached:new()
                if not memc then
                    ngx.say("failed to instantiate memc: ", err)
                    return
                end

                memc:set_timeout(1000) -- 1 sec
                local ok, err = memc:connect("127.0.0.1", 11212)

                local ok, err = memc:set("dog", 32)
                if not ok then
                    ngx.say("failed to set dog: ", err)
                    return
                end

                local res, flags, err = memc:get("dog")
                ngx.say("dog: ", res)
            }
        }

--- stream_config
    lua_shared_dict memcached 100m;

--- stream_server_config
    listen 11212;
    content_by_lua_block {
        local m = require("memcached-server")
        m.go()
    }

--- request
GET /test
--- response_body
dog: 32
--- no_error_log
[error]

在这个测试案例中,我新增了 --- stream_config--- stream_server_config--- no_error_log 这些配置项,但它们的本质上都是一样的,即:

通过抽象好的原语(也可以看做配置),把测试的数据和检测进行剥离,让可读性和扩展性变得更好。

这就是 test::nginx 和其他测试框架的根本不同之处。这种 DSL 是一把双刃剑,它可以让测试逻辑变得清晰和方便扩展,但同时也提高了学习的门槛,你需要重新学习新的语法和配置才能开始编写测试案例。

写在最后

不得不说,test::nginx 虽然强大,但很多时候,它可能不一定适合你的场景。杀鸡焉用宰牛刀?在 OpenResty 中,你也选择使用断言风格的测试框架 bustedbusted结合 resty 这个命令行工具,也可以满足不少测试的需求。

最后,给你留一个作业题,你可以在本地把 memcached 的这个测试跑起来吗?如果你能新增一个测试案例,那就更棒了。

欢迎在留言区记录你的操作和心得,也可以写下你今天学习的疑惑地方。同时,欢迎你把这篇文章分享给更多对OpenResty感兴趣的人,我们一起交流和探讨。