巧用 Golang 函数特性实现单元测试中的数据库操作 Mock

ezreal_pan2025-07-19 16:45

背景

在实际开发过程中，我们常常面临这样的场景：当新增需求只是在原有逻辑基础上增加一小部分功能时，全面的接口测试显得冗余；而复杂业务逻辑的测试又面临造数据难、并发场景模拟复杂等问题。此时，单元测试的优势便凸显出来。

然而，单元测试中频繁的数据库操作会带来新的困扰：测试用例与数据库数据强耦合，不仅需要专门构造测试数据，还可能因数据库数据变更导致测试用例失效，增加问题定位成本。针对这些痛点，本文将介绍一种基于 Golang 特性的解决方案。

解决方案：利用 Golang 函数特性实现 Mock

Golang 中，函数被视为 "一等公民"------ 这意味着函数与变量具有同等地位，可以像变量一样作为参数传递、赋值或存储。正是这一特性，为我们提供了一种简洁高效的 Mock 实现方式。

核心实现思路

我们可以将数据库操作封装为函数变量，在业务代码中通过这些变量调用数据库方法；而在单元测试时，重新赋值这些函数变量，从而替代实际的数据库操作。

例如，定义如下函数变量用于数据库查询：

Go 复制代码 
var GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, giftCardId string, event int) (int64, error) {
    return new(models.GiftCardLogs).GetRecordCountByCardId(ctx, giftCardId, event)
}

在单元测试中，我们可以这样重新赋值以模拟数据库查询结果：

Go 复制代码 
   GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
        return 2, nil
    }

通过这种方式，单元测试无需执行实际的数据库查询，彻底消除了与数据库数据的耦合。

完整示例代码

Go 复制代码 
package gift_card_service

import (
	"context"
	"sync"
	"testing"

	"github.com/stretchr/testify/assert"
)


// 测试正常发生告警场景
func TestSendDuplicateActivetaAlert_Sucess(t *testing.T) {
	ctx := context.Background()
	ctx = context.WithValue(ctx, "trace_id", "test_trace_123456")
	cardNum := "test_12345"
	customerId := int64(37856993)
	event := 3
	//mock操作
	GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
		return 2, nil
	}
	//mock操作
	GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
		return models.Customer{
			Phone: "13812345678",
		}, nil
	}
	err := sendDuplicateActivateAlert(ctx, customerId, cardNum, event)
	if err != nil {
		assert.Error(t, err)
	}
}

// 测试并行运行
// 模拟两次从数据库查询获得的记录,一次是1，一次是2
// 预期结果：只发送一次告警
func TestSendDuplicateActivateAlert_Concurrency(t *testing.T) {
	ctx := context.Background()
	ctx = context.WithValue(ctx, "trace_id", "test_concurrency_hit")
	cardNum := "test_concurrency_123"
	customerId := int64(37856994)
	event := 3

	//测试并发执行，只发一次告警，起两个协程并发执行
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(2)
	go func() {
		//mock操作
		GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
			return 1, nil
		}
		//mock操作
		GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
			return models.Customer{
				Phone: "13812345678",
			}, nil
		}
		defer wg.Done()
		err := sendDuplicateActivateAlert(ctx, customerId, cardNum, event)
		assert.NoError(t, err)
	}()
	go func() {
		//mock操作
		GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
			return 2, nil
		}
		//mock操作
		GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
			return models.Customer{
				Phone: "13812345678",
			}, nil
		}
		defer wg.Done()
		err := sendDuplicateActivateAlert(ctx, customerId, cardNum, event)
		assert.NoError(t, err)
	}()
	wg.Wait()
}

// 测试并行运行
// 模拟两次从数据库查询获得的记录都是2的情况
// 期望只发送一次告警
func TestSendDuplicateActivateAlert_Concurrency_RecordCountEqual2(t *testing.T) {
	ctx := context.Background()
	ctx = context.WithValue(ctx, "trace_id", "test_concurrency_recordcountequal2")
	cardNum := "test_concurrency_recordcountequal2_123"
	customerId := int64(37856994)
	event := 3
	//测试并发执行，只发一次告警，起两个协程并发执行
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(2)
	go func() {
		//mock操作
		GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
			return 2, nil
		}
		//mock操作
		GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
			return models.Customer{
				Phone: "13812345678",
			}, nil
		}
		defer wg.Done()
		err := sendDuplicateActivateAlert(ctx, customerId, cardNum, event)
		assert.NoError(t, err)
	}()
	go func() {
		//mock操作
		GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
			return 2, nil
		}
		//mock操作
		GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
			return models.Customer{
				Phone: "13812345678",
			}, nil
		}
		defer wg.Done()
		err := sendDuplicateActivateAlert(ctx, customerId, cardNum, event)
		assert.NoError(t, err)
	}()
	wg.Wait()
}

// 测试激活记录数不足场景
func TestSendDuplicateActivateAlert_RecordCountLessThan2(t *testing.T) {
	ctx := context.Background()
	ctx = context.WithValue(ctx, "trace_id", "test_trace_count_less")
	cardNum := "test_count_less_456"
	customerId := int64(37856995)
	event := 3

	GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, cardNum string, event int) (int64, error) {
		return 1, nil // 记录数小于2
	}
	//mock操作
	GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
		return models.Customer{
			Phone: "13812345678",
		}, nil
	}
	// 执行测试
	err := sendDuplicateActivateAlert(ctx, customerId, cardNum, event)

	// 断言结果
	assert.NoError(t, err)
}
Go 复制代码 
func isSendAlert(ctx context.Context, cardNum string) (bool, error) {
	redisKey := cache.GiftCard[fmt.Sprintf(cache.GiftCard["duplicate_alert"], cardNum)]
	id, err := redis.NewIncrement(redisKey, 30*time.Second).GetIncrementID(ctx)
	if err != nil {
		// 失败了，发送告警，宁可重复发送，不要漏掉发送
		return false, err
	}
	if id > 1 {
		return true, nil
	}
	return false, nil
}

// 主要是为了测试用例中，mock操作，屏蔽数据库操作
var GetRecordCountByCardId = func(ctx context.Context, giftCardId string, event int) (int64, error) {
	return new(models.GiftCardLogs).GetRecordCountByCardId(ctx, giftCardId, event)
}

// 主要是为了测试用例中，mock操作，屏蔽数据库操作
var GetCustomerById = func(ctx context.Context, customerId int64) (models.Customer, error) {
	return models.GetCustomerById(ctx, customerId)
}

// 发送重复激活告警
func sendDuplicateActivateAlert(ctx context.Context, customerId int64, cardNum string, event int) error {
	// 1. 查询礼品卡激活记录数
	count, err := GetRecordCountByCardId(ctx, cardNum, event)
	if err != nil {
		return err
	}
	log.InfoWithCtx(ctx, "查询礼品卡激活记录数结果", zap.String("cardNum", cardNum), zap.Int64("count", count))

	if count < 2 {
		return nil
	}
	// 2. 检查并设置告警缓存，防止重复发送
	isSend, err := isSendAlert(ctx, cardNum)
	if err != nil {
		log.ErrorWithCtx(ctx, "检查重复激活告警缓存失败", zap.String("cardNum", cardNum), zap.Error(err))
	}
	if isSend {
		log.InfoWithCtx(ctx, "重复激活告警已发送过，跳过本次发送", zap.String("cardNum", cardNum))
		return nil
	}
	// 3. 根据customerId查询手机信息
	var customerInfo string
	customer, err := GetCustomerById(ctx, customerId)
	if err != nil {
		log.ErrorWithCtx(ctx, "查询用户信息失败", zap.Int64("customerId", customerId), zap.Error(err))
		customerInfo = strconv.FormatInt(customerId, 10)
	} else {
		customerInfo = customer.Phone
	}

	// 4. 拼接告警模板
	alarmTime := time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05")
	msg := fmt.Sprintf(`事务名称:礼品卡异常
    异常内容：礼品卡重复激活
    异常账号：%s
    告警时间：%s
    其他信息：卡号：%s,重复激活次数：%d`,
		customerInfo, alarmTime, cardNum, count)

	// 5. 调用超紧急告警接口（使用传入的ctx而非新创建的上下文）
	if err := qiyewx_robot_service.QiWeiUrgentAlarm(ctx, msg); err != nil {
		return err
	}

	log.InfoWithCtx(ctx, "重复激活告警已成功发送", zap.String("cardNum", cardNum), zap.String("customerInfo", customerInfo))
	return nil
}

方案优势

  1. 解耦数据库依赖：单元测试不再依赖实际数据库，避免因数据变化导致测试用例失效。

  2. 简化测试数据准备：无需构造复杂的数据库数据，通过 Mock 函数直接返回预设结果。

  3. 提升测试效率：省去数据库交互开销，大幅加快单元测试执行速度。

  4. 覆盖特殊场景：轻松模拟并发、异常等难以通过接口测试复现的场景。

  5. 保持代码简洁：无需引入复杂的 Mock 框架，利用 Golang 原生特性即可实现 Mock 功能。

这种方案特别适合业务逻辑复杂、数据库操作频繁的场景，既能保证单元测试的独立性和稳定性，又能降低测试维护成本，是 Golang 项目中值得推广的单元测试实践方式。

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