测试这个的最佳方法是什么?

我想说,测试任何涉及随机性的东西的最好方法是统计。在循环中运行骰子函数一百万次,将结果制成表格,然后对结果进行一些假设测试。一百万个样本会给你足够的统计能力,几乎所有偏离正确代码的地方都会被注意到。您希望演示两个统计特性:

1. 每一个值的概率都是你想要的。
2. 所有滚动都是相互独立的事件。

您可以使用 Pearson's Chi-square test. 如果你使用的是一个好的随机纳伯发生器,比如 Mersenne Twister (这是大多数现代语言的标准LIB中的默认值,虽然不是C和C++),而且除了Melsern捻线生成器本身之外,您没有使用任何保存的状态,那么您的卷对于所有实用目的是相互独立的。

作为随机函数统计测试的另一个例子,当我 ported the NumPy random number generators to the D programming language ,我测试端口是否正确的方法是使用 Kolmogorov-Smirnov test 看看生成的数字是否与它们应该匹配的概率分布相匹配。

imho到目前为止,除了@super_dummy之外,大多数答案都没有抓住koan问题的要点。让我详细阐述一下我的想法…

说这个,而不是掷骰子,我们是在掷硬币。再加上在我们的集合中只使用一个硬币的另一个约束,我们有一个最小的非平凡集合,可以生成“随机”结果。

如果我们想检查每次翻动“硬币组”(在本例中是一枚硬币)会产生不同的结果,我们希望 价值观 在统计的基础上,每一个单独的结果在50%的时间内是相同的。运行 那个 单元测试通过 n 一些大型的迭代 n 只需练习prng。它没有实质性地告诉你两个结果之间的实际相等或不同。

换一种说法,在这个游戏中,我们实际上并不关心每一卷骰子的价值。我们更关心的是,返回的卷实际上是不同卷的表示。检查返回值是否不同只是一阶检查。

大部分时间都是足够的——但偶尔,随机性会导致单元测试失败。这不是好事

如果,在两个连续滚动返回相同结果的情况下,我们应该检查两个结果实际上由不同的对象表示。这将允许我们在将来重构代码(如果需要的话),同时确信测试仍然可以 总是 捕获任何行为不正确的代码。

DR?

def test_dice_values_should_change_between_rolls
  dice = DiceSet.new

  dice.roll(5)
  first_time = dice.values

  dice.roll(5)
  second_time = dice.values

  assert_not_equal [first_time, first_time.object_id],
    [second_time, second_time.object_id], "Two rolls should not be equal"

  # THINK ABOUT IT:
  #
  # If the rolls are random, then it is possible (although not
  # likely) that two consecutive rolls are equal.  What would be a
  # better way to test this.
end

没有办法为随机性编写基于状态的测试。它们是矛盾的,因为基于状态的测试通过提供已知的输入和检查输出来进行。如果您的输入(随机种子)未知,则无法进行测试。

幸运的是,您并不真正想测试Rand for Ruby的实现,因此您可以使用 mocha .

def test_roll
  Kernel.expects(:rand).with(5).returns(1)
  Diceset.new.roll(5)
end

这里好像有两个独立的单元。首先,一个随机数生成器。第二,使用(P)RNG的“骰子”抽象。

如果您想对骰子抽象进行单元测试,那么模拟出prng调用,并确保它调用它们,并为您提供的输入返回适当的值,等等。

prng可能是您的库/框架/OS的一部分,所以我不想费心测试它。也许你会想要一个 整合 测试它是否返回合理的值,但这不是一个完整的问题。

不是比较值,而是比较 object_id :

    assert_not_equal first_time.object_id, second_time.object_id

这假设其他测试将检查整数数组。

我的解决方案是允许一个块传递给roll函数。

class DiceSet
  def roll(n)
    @values = (1..n).map { block_given? ? yield : rand(6) + 1 }
  end
end

然后我可以像这样通过自己的RNG测试。

dice = DiceSet.net
dice.roll(5) { 1 }
first_result = dice.values
dice.roll(5) { 2 }
second_result = dice.values
assert_not_equal first_result, second_result

我不知道这是否真的更好,但它确实抽象出了对RNG的调用。它不会改变标准功能。

每次调用Roll方法时只需创建新数组。这样你就可以使用

assert_not_same first_time, second_time,
"Two rolls should not be equal"

测试对象的一致性。 是的,这个测试依赖于实现,但是没有方法测试随机性。 另一种方法是使用弗洛伊德建议的模拟。

我觉得这有点傻。您是否应该测试(psuedo)随机数生成器是否正在生成随机数?那是徒劳无益的。如果有的话,你可以测试对你的prng的dice.roll调用。

我用递归解决了这个问题:

def roll times, prev_roll=[]
    @values.clear
    1.upto times do |n|
       @values << rand(6) + 1
    end
    roll(times, prev_roll) if @values == prev_roll
end

必须添加一个 DUP 方法传递给测试变量,因此它不会将引用传递给我的实例变量 @价值观 .

def test_dice_values_should_change_between_rolls
    dice = DiceSet.new

    dice.roll(5)
    first_time = dice.values.dup

    dice.roll(5, first_time)
    second_time = dice.values

    assert_not_equal first_time, second_time,
       "Two rolls should not be equal"

  end

兰德是决定性的,它依赖于它的种子。在第一卷前使用给定编号的srand,在第二卷前使用不同编号的srand。这样就不会重复这个系列了。

srand(1)
dice.roll(5)
first_time = dice.values

srand(2)
dice.roll(5)
second_time = dice.values

assert_not_equal first_time, second_time,
  "Two rolls should not be equal"

伊姆霍, 随机性 应该用 依赖注入 .

斯基特 回答了如何测试随机性的一般答案 here

我建议您将随机性的来源(随机数生成器或其他)视为依赖项。然后,您可以通过提供一个伪RNG或一个已知种子来用已知的输入来测试它。这消除了测试中的随机性,同时将其保存在真正的代码中。

在我们的示例中,的代码可能如下所示:

class DependentDiceSet
  attr_accessor :values, :randomObject

  def initialize(randomObject)
    @randomObject = randomObject
  end

  def roll(count)
    @values = Array.new(count) { @randomObject.userRand(1...6) }
  end
end

class MyRandom
  def userRand(values)
    return 6
  end
end

class RubyRandom
  def userRand(values)
    rand(values)
  end
end

用户可以注入任何随机行为,并测试骰子是否由该行为滚动。我实现了Ruby随机行为和另一个始终返回6的行为。

用法:

randomDice = DependentDiceSet.new(RubyRandom.new)
sixDice = DependentDiceSet.new(MyRandom.new)

我刚创建了一个新实例

def test_dice_values_should_change_between_rolls
    dice1 = DiceSet.new
    dice2 = DiceSet.new

    dice1.roll(5)
    first_time = dice1.values.dup

    dice2.roll(5, first_time)
    second_time = dice2.values

assert_not_equal first_time, second_time,
   "Two rolls should not be equal"

  end

我通过在每次调用“roll”方法时为每个骰子创建一组新的值来解决这个问题:

def roll(n)     
    @numbers = []
    n.times do
      @numbers << rand(6)+1
    end
end