如何在 Java 中创建单元测试？

Question

我有一个 java 类，它接受一个数字数组和一个相应概率数组，并充当随机数生成器，根据另一个数组中定义的相应概率从数组中返回一个数字。如何编写最少但有效的单元测试集？

class RandomGen {

    private int[] randomNums;
    private float[] probabilities;
    private float[] total_prob;

    RandomGen(int[] randomNums, float[] probabilites) throws Exception {
        if (this.set_arrays(randomNums, probabilites));
        else {
            throw new Exception("Invalid array format");
        }
    }

    private boolean set_arrays(int[] randomNums, float[] probabilities) {
        if (check_arrays(randomNums, probabilities)) {
            this.randomNums = randomNums;
            this.probabilities = probabilities;
            this.total_prob = new float[this.probabilities.length];

            total_prob[0] = probabilities[0];
            for (int i = 1; i < probabilities.length; i++){
                total_prob[i] = total_prob[i-1] + probabilities[i];
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

    public int[] return_randomNums() {
        return this.randomNums;
    }

    public float[] return_probabilites() {
        return this.probabilities;
    }

    private boolean check_arrays(int[] randomNums, float[] probabilities) {
        float total_prob = 0;
        for (int i = 0; i < probabilities.length; i++) {
            if (probabilities[i] < 0) return false;
            total_prob += probabilities[i];
        }
        if (randomNums.length != probabilities.length || total_prob != 1) return false;
        return true;
    }

    public int nextNum() {
        float random = (float) Math.random();
        if (random <= total_prob[0]) {
            return randomNums[0];
        }
        for (int i=1; i < total_prob.length; i++) {
            if (total_prob[i-1] < random  && random <= total_prob[i]) return randomNums[i];
        }
        return 0;
    }
}

Answer 1

对于学习单元测试，这个类可能有点太复杂了。我们也可以在这里只触及表面，因为这不是你可以从几个例子中学到的东西。我敦促你买一本关于这个主题的书。

但既然我们已经在这里了，让我们看看你的班级。

您的类的公共接口由构造函数nextNum() 和两个getter 组成（只返回字段的方法称为getter，因为它们通常命名为getFieldName()，例如getRandomNums()）。

getter 不包含任何逻辑。因此，我会避免测试它们。

您的构造函数实际上做了很多工作。首先，它检查数组是否有效（长度相同且概率加起来为 1），然后存储数组并使用累积概率构建一个新数组。为了对其进行测试，每个测试用例将创建一个新的RandomGen 实例，其中包含不同的数组构成不同的情况。显而易见的三种情况是：

• 概率加起来为 1，但两个数组的长度不同
• 两个数组的长度相同，但概率数组元素的和不等于 1
• 两个数组长度相同，概率加起来为一

前两种情况是错误情况，预计会引发异常，最后一种情况是“阳光情况”，您可以在其中检查您的 getter 现在是否返回了两个数组。累积概率（total_prob）只能使用nextNum()观察。

然后是nextNum() 方法。这已经有点高级了，因为你无法预测Math.random() 的结果。可能的解决方案是使用预定义的种子（正如 Victor Polo De Gyves Montero 建议的那样）或包装和注入 Math.random()。在你的情况下，我会跳过它，先读一本书并获得一些单元测试经验。