具有给定长度单元测试的随机字符串

Question

我有一个生成伪随机数的程序（只允许小写、大写和数字）。

/**
 * 
 * @return - returns a random digit (from 0 to 9)
 * 
 */
int randomDigits() {

    return (int) (Math.random() * 10);
}

/**
 * 
 * @return - returns a random lowercase (from "a" to "z")
 */
char randomLowerCase() {

    return (char) ('a' + Math.random() * 26);
}

/**
 * 
 * @return - returns a random uppercase (from "A" to "Z")
 */
char randomUpperCase() {

    return (char) ('A' + Math.random() * 26);
}

/**
 * 
 * @return - returns a random number between 1 and 3.
 * 
 */
char randomChoice() {

    return (char) ((char) (Math.random() * 3) + 1);
}

/**
 * 
 * @param length
 *            - the length of the random string.
 * @return - returns a combined random string. All elements are builder side
 *         by side.
 * 
 *         We use the randomChoice method to get randomly upper, lower and
 *         digits.
 */
public String stringBuilder(int length) {
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    int len = length;

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        int ch = randomChoice();
        if (ch == 1) {
            result.append(randomDigits());
        }
        if (ch == 2) {
            result.append(randomLowerCase());
        }
        if (ch == 3) {
            result.append(randomUpperCase());

        }
    }
    return result.toString();

}

我怎样才能对该代码进行测试。我尝试测试数字的范围（从 0 到 9）

    int minRange = 0;
    int maxRange = 0;

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        int result = item.randomDigits();
        if (result == 52) {
            minRange++;

        } else {
            if (result == 19) {
                maxRange++;

            }
        }
    }
    LOGGER.info("The min range in the digit is 0, and in the test appeared: {}", minRange);
    LOGGER.info("The max range in the digit is 9, and in the test appeared: {}", maxRange);

但我找不到如何测试下层或上层？

Answer 1

使用任何随机性的测试代码都很棘手。您可以采取两种方法：

1. 您的测试可以有足够的迭代次数，从而很有可能显示逻辑中的任何错误。对于许多情况，迭代 1000 或 1000000 次并检查答案的一致性是合理的。如果您还希望检查某个范围内的某些必需分布，这是您唯一的选择。

这可能看起来像：

for (int i = 0; i < 1000000; i++)
    assertTrue(isValid(new RandomVal()));

如果您想检查所有角色是否至少出现一次：

assertEquals(26 * 2 + 9, IntStream.range(0, 1000000)
    .mapToObj(n -> stringBuilder(6))
    .flatMap(String::chars)
    .collect(Collectors.toSet())
    .size());

这使用 Java 8 并且基本上将每个字符（作为整数）添加到集合中，然后检查它的大小。

1. 使用模拟框架（例如Mockito）检查结果是预期的结果，无论您使用什么来生成随机性的特定输出。这是测试您是否获得正确结果边界条件（即生成器在其范围的每一端返回结果）的最佳方法。

这可能看起来像：

Random mockRandom = mock(Random.class);
when(mockRandom.nextFloat()).thenReturn(0.0f);
assertTrue(isValid(new RandomVal(mockRandom));
when(mockRandom.nextFloat()).thenReturn(1.0f - Float.MIN_VALUE);
assertTrue(isValid(new RandomVal(mockRandom));

为了完整性，这两个都值得做。

Answer 2

如果我理解您的问题解决方法很简单

    int minRange =  999999; //improbable big value
    int maxRange = -999999; //improbable low value

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        int result = item.randomDigits();
        minRange = Math.min(result, minRange);
        maxRange = Math.max(result, maxRange);
    }

请试一试。 如果你不喜欢数学库，当然可以不用它

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        int result = item.randomDigits();
        if (result < minRange) {
            minRange = result;
        }
        if (result > maxRange) {
            maxRange = result;
        }
    }