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Golang并发代码如何编写可靠的测试

P粉602998670

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发布时间:2026-01-10 14:39:08

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来源于php中文网

原创

goroutine 启动后需显式同步才能验证预期副作用是否完成,常用 sync.WaitGroup 或 chan struct{};WaitGroup 要求 wg.Add(1) 在 go 前、wg.Done() 在 goroutine 内,channel 通知需避免 close 后发送。

golang并发代码如何编写可靠的测试

测试 goroutine 启动后是否如期执行

goroutine 启动是异步的,直接写 go fn() 后立刻断言状态,大概率失败。关键不是“有没有启”,而是“启了之后有没有完成预期副作用”。常用做法是用 sync.WaitGroupchan struct{} 显式同步。

  • WaitGroup 时,务必在 goroutine 内部调用 wg.Done(),且 wg.Add(1) 必须在 go 语句前;漏掉任一环节都会导致 wg.Wait() 永久阻塞或 panic
  • 用 channel 通知完成更轻量,但注意别用 close(ch) 后还往里发值,也别用 ch 后不带缓冲还忘了接收——会死锁
  • 避免用 time.Sleep 等待,它不可靠、拖慢测试、掩盖竞态
func TestProcessAsync(t *testing.T) {
    var wg sync.WaitGroup
    result := make(chan string, 1)
wg.Add(1)
go func() {
    defer wg.Done()
    result <- "done"
}()

wg.Wait()
got := <-result
if got != "done" {
    t.Fatal("expected done")
}

}

检测数据竞争(race condition)

Go 自带 race detector 是唯一靠谱手段,编译器无法静态发现大多数竞态。不加 -race 运行测试,等于没测并发逻辑。

  • 运行测试必须显式加 go test -race,CI 中漏掉这参数,等于放行竞态 bug
  • 竞态常发生在共享变量未加锁、map 并发读写、或闭包捕获可变变量(如 for _, v := range items { go func() { use(v) }() } 中的 v 是同一个地址)
  • sync.Mutexsync.RWMutex 要成对使用:有 mu.Lock() 就得有对应 mu.Unlock(),且不能在不同 goroutine 间传递锁所有权

测试超时与取消(context.Context)

并发函数若依赖外部 I/O 或等待信号,必须接受 context.Context 并响应 ctx.Done(),否则测试无法可靠终止。

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  • 测试中用 context.WithTimeoutcontext.WithCancel 构造可控上下文,别用 context.Background()
  • 检查 goroutine 是否真正退出:启动后主动 cancel,再用 sync.WaitGroup 或 channel 确认它已退出,否则可能残留 goroutine 导致后续测试失败
  • 注意 select 分支中 case 后,别再访问已被释放的资源(如已关闭的 channel、已回收的 buffer)
func TestFetchWithTimeout(t *testing.T) {
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 100*time.Millisecond)
    defer cancel()
done := make(chan error, 1)
go func() {
    done <- fetch(ctx) // 内部 select 处理 ctx.Done()
}()

select {
case err := <-done:
    if err != nil && !errors.Is(err, context.DeadlineExceeded) {
        t.Fatal(err)
    }
case <-time.After(200 * time.Millisecond):
    t.Fatal("test hung: fetch did not respond to timeout")
}

}

Mock 依赖并控制并发边界

真实网络、数据库、文件系统会让测试慢、不稳定、难覆盖边界。必须把外部依赖抽象为接口,并在测试中注入可控实现。

  • 不要在测试中起真实 HTTP server 或连接真实 DB;用 httptest.Server 或内存 map 模拟即可
  • 模拟并发行为时,可在 mock 方法里主动 time.Sleep 或用 channel 控制节奏,比如让第 3 次调用才返回,验证重试逻辑
  • 注意 mock 的并发安全性:如果多个 goroutine 同时调用 mock 方法,而 mock 内部用普通变量计数,就会产生竞态——此时也要加锁或用 sync/atomic

并发测试最易被忽略的一点:测试本身也是并发程序。一个测试函数里启了 5 个 goroutine,它们之间、以及和主 goroutine 之间的同步关系,必须比业务代码更严格地建模。靠运气通过的并发测试,迟早会在某次 CI 中静默失败。

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