在单元测试中循环不好？

Question

我有一个依赖随机掷骰子的单元测试。我掷了一个 20 面的骰子，如果值为 20，则视为重击。

我现在正在做的是将 20 面骰子滚动 300 次。如果其中任何一个结果是 20，那么我知道我受到了重击。

代码如下：

public class DiceRoll
{
    public int Value { get; set; }
    public bool IsCritical { get; set; }

    // code here that sets IsCritical to true if "Value" gets set to 20
}

[Test]
public void DiceCanRollCriticalStrikes()
{
    bool IsSuccessful = false;
    DiceRoll diceRoll = new DiceRoll();

    for(int i=0; i<300; i++)
    {
        diceRoll.Value = Dice.Roll(1, 20); // roll 20 sided die once
        if(diceRoll.Value == 20 && diceRoll.IsCritical)
        {
            IsSuccessful = true;
            break;
        }
    }

    if(IsSuccessful)
        // test passed
    else
        // test failed 
}

虽然测试完全符合我的要求，但我还是忍不住觉得自己做错了什么。

在相关说明中，DiceRoll 类中还有其他信息，但我的问题是关于单元测试中的循环，所以我将其省略以使其更清楚

Answer 1

这种方法的问题在于您依赖于随机行为。有可能在 300 次滚动中，想要的状态永远不会出现，并且单元测试失败，而测试的代码没有错误。

我会考虑通过接口（例如“IDiceRoller”）从 Dice 类中提取骰子滚动逻辑。然后您可以在您的应用程序中实现随机骰子滚轮，并在您的单元测试项目中实现另一个骰子滚轮。这将始终返回一个预定义的值。通过这种方式，您可以为特定的骰子值编写测试，而无需求助于循环并希望值显示出来。

例子：

（应用程序中的代码）

public interface IDiceRoller
{
    int GetValue(int lowerBound, int upperBound);
}

public class DefaultRoller : IDiceRoller
{
    public int GetValue(int lowerBound, int upperBound)
    {
        // return random value between lowerBound and upperBound
    }
}

public class Dice
{
    private static IDiceRoller _diceRoller = new DefaultRoller();

    public static void SetDiceRoller(IDiceRoller diceRoller)
    {
        _diceRoller = diceRoller;
    }

    public static void Roll(int lowerBound, int upperBound)
    {
        int newValue = _diceRoller.GetValue(lowerBound, upperBound);
        // use newValue
    }
}

...在您的单元测试项目中：

internal class MockedDiceRoller : IDiceRoller
{
    public int Value { get; set; }

    public int GetValue(int lowerBound, int upperBound)
    {
        return this.Value;
    }
}

现在，在您的单元测试中，您可以创建一个 MockedDiceRoller，设置您希望骰子获得的值，在 Dice 类中设置模拟骰子滚轮，滚动并验证该行为：

MockedDiceRoller diceRoller = new MockedDiceRoller();
diceRoller.Value = 20;
Dice.SetDiceRoller(diceRoller);

Dice.Roll(1, 20);
Assert.IsTrue(Dice.IsCritical);

Answer 2

虽然测试完全符合我的要求 想要它，我情不自禁地觉得 我做错了什么。

你的直觉是正确的。无论您掷多少次，都无法从数学上确保您将掷出 20。虽然这很可能会发生，但这并不能构成一个好的单元测试。

相反，请进行单元测试，以验证是否已注册致命一击 IFF（如果且仅当）掷出 20。

您可能还想验证您的随机数生成器是否为您提供了良好的分布，但这是另一个单元测试。

Answer 3

现在，一个相反的观点：

在 300 次投掷中得不到 20 次的几率约为 500 万分之一。总有一天，你的单元测试可能会因此而无法通过，但即使你不接触任何代码，它也会在你下次测试时通过。

我的意思是，你的测试可能永远不会因为运气不好而失败，如果失败了，那又如何？加强这个测试用例的努力可能最好花在项目的其他部分上。如果您想在不使测试更复杂的情况下更加偏执，请将其更改为 400 卷（失败几率：8.14 亿分之一）。