Go App Engine Memcache 故障模拟测试：挑战与策略

package myapp_test

import (
    "context"
    "testing"
    "time"

    "google.golang.org/appengine/aetest"
    "google.golang.org/appengine/memcache"
)

// TestMemcacheSetGet 演示了如何在 aetest 环境中测试 Memcache 的设置和获取操作
func TestMemcacheSetGet(t *testing.T) {
    // 创建一个新的 aetest 实例，模拟 App Engine 环境
    inst, err := aetest.NewInstance(nil)
    if err != nil {
        t.Fatalf("Failed to create aetest instance: %v", err)
    }
    defer inst.Close() // 确保测试结束后关闭实例

    // 为测试创建一个新的 HTTP 请求上下文
    req, err := inst.NewRequest("GET", "/", nil)
    if err != nil {
        t.Fatalf("Failed to create request: %v", err)
    }

    // 获取 App Engine 上下文
    ctx := req.Context() // 在较新版本中直接使用 req.Context()

    // 准备一个 Memcache 项
    item := &memcache.Item{
        Key:        "test-key",
        Value:      []byte("test-value"),
        Expiration: time.Minute, // 设置过期时间
    }

    // 尝试将项设置到 Memcache
    if err := memcache.Set(ctx, item); err != nil {
        t.Fatalf("memcache.Set failed: %v", err)
    }

    // 尝试从 Memcache 获取项
    gotItem, err := memcache.Get(ctx, "test-key")
    if err != nil {
        t.Fatalf("memcache.Get failed: %v", err)
    }

    // 验证获取到的值是否正确
    if string(gotItem.Value) != "test-value" {
        t.Errorf("Expected 'test-value', got '%s'", string(gotItem.Value))
    }
}

package myapp

import (
    "context"
    "time"

    "google.golang.org/appengine/memcache"
)

// MemcacheClient 定义了应用程序与 Memcache 交互的接口
type MemcacheClient interface {
    Set(ctx context.Context, item *memcache.Item) error
    Get(ctx context.Context, key string) (*memcache.Item, error)
    // 可以根据需要添加其他 Memcache 方法，如 Add, Delete, Increment 等
}

// GAEMemcacheClient 是基于 App Engine memcache 包的实际实现
type GAEMemcacheClient struct{}

func (c *GAEMemcacheClient) Set(ctx context.Context, item *memcache.Item) error {
    return memcache.Set(ctx, item)
}

func (c *GAEMemcacheClient) Get(ctx context.Context, key string) (*memcache.Item, error) {
    return memcache.Get(ctx, key)
}

// MyService 结构体依赖于 MemcacheClient 接口
type MyService struct {
    CacheClient MemcacheClient
    // ... 其他依赖
}

// GetData 示例：从 Memcache 获取数据，如果失败则尝试从其他源获取
func (s *MyService) GetData(ctx context.Context, key string) (string, error) {
    item, err := s.CacheClient.Get(ctx, key)
    if err != nil {
        if err == memcache.ErrCacheMiss {
            // 模拟从数据库或其他持久化存储加载数据
            data, dbErr := s.loadDataFromDB(ctx, key)
            if dbErr != nil {
                return "", dbErr
            }
            // 加载成功后，尝试更新缓存 (非关键路径，可异步或忽略错误)
            _ = s.CacheClient.Set(ctx, &memcache.Item{
                Key:   key,
                Value: []byte(data),
            })
            return data, nil
        }
        // 处理其他 Memcache 错误（例如服务不可用）
        return "", err // 直接返回 Memcache 错误
    }
    return string(item.Value), nil
}

// loadDataFromDB 模拟从数据库加载数据的函数
func (s *MyService) loadDataFromDB(ctx context.Context, key string) (string, error) {
    // 实际应用中会查询数据库
    time.Sleep(50 * time.Millisecond) // 模拟数据库查询延迟
    if key == "error-db-key" {
        return "", context.Canceled // 模拟数据库错误
    }
    return "data-from-db-" + key, nil
}

// --- 以下是单元测试中如何使用 MockMemcacheClient ---

// MockMemcacheClient 是 MemcacheClient 接口的 mock 实现
type MockMemcacheClient struct {
    SetFunc func(ctx context.Context, item *memcache.Item) error
    GetFunc func(ctx context.Context, key string) (*memcache.Item, error)
}

func (m *MockMemcacheClient) Set(ctx context.Context, item *memcache.Item) error {
    if m.SetFunc != nil {
        return m.SetFunc(ctx, item)
    }
    return nil // 默认不返回错误
}

func (m *MockMemcacheClient) Get(ctx context.Context, key string) (*memcache.Item, error) {
    if m.GetFunc != nil {
        return m.GetFunc(ctx, key)
    }
    return &memcache.Item{Key: key, Value: []byte("default-mock-value")}, nil // 默认返回一个项
}

// TestMyService_GetData_CacheMiss 测试缓存未命中场景
func TestMyService_GetData_CacheMiss(t *testing.T) {
    mockClient := &MockMemcacheClient{
        GetFunc: func(ctx context.Context, key string) (*memcache.Item, error) {
            return nil, memcache.ErrCacheMiss // 模拟缓存未命中
        },
    }
    service := &MyService{CacheClient: mockClient}

    ctx := context.Background() // 使用普通上下文进行单元测试

    data, err := service.GetData(ctx, "non-existent-key")
    if err != nil {
        t.Fatalf("Expected no error, got %v", err)
    }
    if data != "data-from-db-non-existent-key" {
        t.Errorf("Expected data from DB, got %s", data)
    }
}

// TestMyService_GetData_MemcacheServiceError 测试 Memcache 服务错误场景
func TestMyService_GetData_MemcacheServiceError(t *testing.T) {
    mockClient := &MockMemcacheClient{
        GetFunc: func(ctx context.Context, key string) (*memcache.Item, error) {
            return nil, context.DeadlineExceeded // 模拟 Memcache 服务超时错误
        },
    }
    service := &MyService{CacheClient: mockClient}

    ctx := context.Background()

    _, err := service.GetData(ctx, "any-key")
    if err == nil {
        t.Fatal("Expected an error, got nil")
    }
    if err != context.DeadlineExceeded {
        t.Errorf("Expected context.DeadlineExceeded, got %v", err)
    }
}