unit-testing - 什么是测试纯函数的更好方法？

Question

我是 Haskell 的新手。我正在使用 Test.Framework 测试一个简单的函数:

import Test.Framework (defaultMain, testGroup)
import Test.Framework.Providers.HUnit
import Test.Framework.Providers.QuickCheck2 (testProperty)

import Test.QuickCheck
import Test.HUnit

data Kind = Variable
          | Const
          | Polymorphic
    deriving (Show, Eq, Ord)

calculate :: Int -> Kind -> Float

calculate quantity Variable =
    (**2) . fromIntegral $ quantity

calculate _ Const =
    10

calculate quantity Polymorphic =
    if quantity <= 10 then
        10
    else
        (**2) . fromIntegral $ quantity

prop_ValuePositive quantity kind =
    calculate quantity kind
 >= 0.0

test_ValueVariable1 =
    calculate 1 Variable
    @?= (**2) 1

test_ValueVariable2 =
    calculate 10 Variable
    @?= (**2) 10

test_ValueConst1 =
    calculate 1 Const
    @?= 10

test_ValueConst2 =
    calculate 10 Const
    @?= 10

test_ValuePolymorphic1 =
    calculate 1 Polymorphic
    @?= 10

test_ValuePolymorphic2 =
    calculate 11 Polymorphic
    @?= (**2) 11

instance Test.QuickCheck.Arbitrary Kind where
    arbitrary = Test.QuickCheck.oneof(
        [return Variable,
         return Const,
         return Polymorphic])

main = defaultMain tests

tests = [
    testGroup "Value" [
        testProperty "Value is positive" prop_ValuePositive,
        testCase "Value is calculated right for Variable"
            test_ValueVariable1,
        testCase "Value is calculated right for Variable"
            test_ValueVariable2,
        testCase "Value is calculated right for Const"
            test_ValueConst1,
        testCase "Value is calculated right for Const"
            test_ValueConst2,
        testCase "Value is calculated right for Polymorphic"
            test_ValuePolymorphic1,
        testCase "Value is calculated right for Polymorphic"
            test_ValuePolymorphic2
        ]
    ]

令我困扰的是，建议使用 QuickCheck 属性测试纯函数，使用 HUnit 测试用例测试非纯函数。但那样的话，我将不得不为属性中的 3 种情况(Const、Variable 和 Polymorphic)中的每一种重复函数定义以进行测试该函数返回它应该返回的内容。在我看来，这是太多的重复:

prop_ValueVariable quantity Variable =
    calculate quantity Variable
 == ((**2) . fromIntegral $ quantity)

(对于 Kind 的所有情况依此类推)

相比之下，在当前代码中，我只测试了函数的一个“明显”属性，并为函数应返回的内容提供了一些“样本点”，而没有实际复制定义(本着单元测试的精神)。

什么是正确的做法？

1. 使用属性测试此功能的所有方面，并可能在测试中复制其定义
2. 仅将属性用于应该返回的“属性”，但不要重复定义并仅提供一些单元测试

Answer 1

基于属性的测试适用于纯代码，单元测试适用于不纯代码，这是一个有用的指导方针，但不是绝对真理。单元测试对于纯代码也很有用。我通常从单元测试开始，例如

describe "parseMarkdown" $ do
  it "parses links" $ do
    parseMarkdown "[foo](http://foo.com/)" `shouldBe` Link "http://foo.com" "foo"

然后将其抽象为一个属性

  it "parses *arbitrary* links" $
    property $ \link@(Link url name) ->
      parseMarkdown "[" ++ name ++ "](" ++ url ++ ")" `shouldBe` link

但有时我只是坚持单元测试，因为要么 (a) 没有好的属性，要么 (b) 属性不会增加测试覆盖率。

另一方面，属性对于非纯代码也很有用。你例如可能想用属性测试你的数据库抽象

describe "loadUser" $ do
  it "retrieves saved users from the database" $ do
    property $ \user -> do
      saveUser user >>= loadUser `shouldReturn` user