property-based-testing

基于属性的测试

目录

• 概述
• 适用场景
• 快速开始
• 参考指南
• 最佳实践

概述

基于属性的测试会针对大量自动生成的输入，验证代码是否满足一般性属性或不变量，而不是测试特定示例。这种方法能够发现基于示例的测试经常遗漏的边界情况和错误。

适用场景

• 测试具有数学性质的算法
• 验证始终应成立的不变量
• 自动查找边界情况
• 测试解析器和序列化器（往返属性）
• 验证数据转换
• 测试排序、搜索和数据结构操作
• 发现意料之外的输入组合

快速开始

最小可用示例：

# test_string_operations.py
import pytest
from hypothesis import given, strategies as st, assume, example

def reverse_string(s: str) -> str:
    """Reverse a string."""
    return s[::-1]

class TestStringOperations:
    @given(st.text())
    def test_reverse_twice_returns_original(self, s):
        """Property: Reversing twice returns the original string."""
        assert reverse_string(reverse_string(s)) == s

    @given(st.text())
    def test_reverse_length_unchanged(self, s):
        """Property: Reverse doesn't change length."""
        assert len(reverse_string(s)) == len(s)

    @given(st.text(min_size=1))
    def test_reverse_first_becomes_last(self, s):
        """Property: First char becomes last after reverse."""
        reversed_s = reverse_string(s)
        assert s[0] == reversed_s[-1]
        assert s[-1] == reversed_s[0]
// ... (see reference guides for full implementation)

参考指南

references/ 目录中的详细实现：

指南	内容
Hypothesis for Python	Python 的 Hypothesis
fast-check for JavaScript/TypeScript	JavaScript/TypeScript 的 fast-check
junit-quickcheck for Java	Java 的 junit-quickcheck

最佳实践

✅ 应该做

• 关注一般性属性，而非特定情况
• 测试数学性质（交换律、结合律）
• 验证往返编码和解码
• 使用收缩功能找到最小失败案例
• 与基于示例的测试结合，以覆盖已知边界情况
• 测试始终应成立的不变量
• 生成符合实际的输入分布

❌ 不应该做

• 测试恒真命题
• 对输入生成施加过多限制
• 忽略收缩后的测试失败
• 用属性测试替代所有示例测试
• 测试实现细节
• 不加约束地生成无效输入
• 忘记处理生成器中的边界情况