TDD by example (3) -- 虚招

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2021-12-01 11:44 177阅读 0赞

### 上一篇我们已经完成了一个功能，接下来实现其他功能，首先看一下to-do list： ###

随机生成答案  
检查输入是否合法  
 判断猜测结果   
记录历史猜测数据并显示  
判断猜测次数，如果满6次但是未猜对则判负

如果4个数字全中，则判胜

我们挑一个随即生成答案吧，这个功能看起来简单，但是真要TDD也不容易。

### 随机生成答案 ###

写测试先，这个测试应该测什么呢？测每次生成的答案都是随机的么？不是，.NET已经有内置的Random类可以实现了，微软也测过了，我们就不需要再测了。我们需要测试的是每次生成的答案中，每个数字都是不重复的，而且每个数字都界于0-9。于是写出下面的测试代码：

\[Test\]  
 public  void  should\_generate\_correct\_answer()  
\{  
AnswerGenerator generator  =  new  AnswerGenerator();  
var answer  =  generator.Generate();  
Assert.That(answer.Count, Is.EqualTo( 4 ));  
Assert.That(answer, Is.Unique);  
Assert.That(answer, Is.All.InRange( 0 ,  9 ));  
\}

在测试中，我检查了生成的答案是否有4个数字，每个数字是否在0到9之间，以及是否有重复元素。下面我们就可以开始写实现类了。首先创建 AnswerGenerator类，添加方法Generate，返回一个空的new int\[\]就可以让编译通过了。

public int\[\] Generate()  
 \{  
 return  new  int\[\]\{\} ;  
\}

运行测试，失败，意料之中。接下来实现这个方法

public int\[\] Generate()  
 \{  
List < int >  list  =  new  List < int > ();  
Random rand  =  new  Random();  
 while  (list.Count  <  4 )  
\{  
 int  num  =  rand.Next( 0 ,  10 );  
 if  ( ! list.Contains(num))  
\{  
list.Add(num);  
\}  
\}  
 return  list.ToArray();  
\}

Bingo！，测试通过。

到这里似乎我们的功能已经完成了，但是仔细看看代码，这里面其实存在问题。（你能否在不看下面的解释之前就看出问题呢？）

\-----------------------------------------------------华丽的分割线-----------------------------------------------------------------------

我们看一下实现代码，在函数Generate中调用了Random类来生成随机数，然后再放到List中。这里每次生成的答案是随机的，因此每一次产生的答案都不一样。假设我的实现代码是错误的，比如我写成了rand.Next(0,11)。那么在某次运行测试的时候，有可能并没有生成错误的答案（10）。在这个时候，测试依然会通过。也就是说测试给出了一种假象，明明代码是有问题的，但是测试却会通过，那么这样的测试能保证代码的质量么？

好的测试必须能够以通过或失败来表明代码正确或错误，一个时而通过时而不通过的测试是无效的测试，而且会增加不必要的麻烦。

既然知道了问题在于，我们无法控制Random每次生成的数字，那么我们改进的方式就是把Random从中提取出去，消除随机数的影响，而且随机数的生成本来就不是AnswerGenerator逻辑的一部分，AnswerGenerator的主要逻辑应该是确保每次生成的答案中没有重复的数字。

首先把Random提取为构造函数的参数，然后我们需要用Mock来模拟Random类，因此需要提取出一个接口，代码变成

public  interface  IRandomIntGenerator  
\{  
 int  Next();  
\}  
  
 public  class  AnswerGenerator :IAnswerGenerator  
\{  
 private  IRandomIntGenerator rand;  
  
 public  AnswerGenerator(IRandomIntGenerator rand)  
\{  
 this .rand  =  rand;  
\}  
 public  int\[\]   Generate()  
\{  
List < int >  list  =  new  List < int > ();  
 while  (list.Count  <  4 )  
\{  
 int  num  =  rand.Next();  
 if  ( ! list.Contains(num))  
\{  
list.Add(num);  
\}  
\}  
 return  list.ToArray();  
\}  
\}

如此我们就可以用mock来模拟了，这里我们用的mock是Moq

\[Test\]  
 public  void  should\_generate\_non\_repeatable\_numbers()  
\{  
var ints  =  new \[\] \{  1 ,  2 ,  3 ,  3 ,  4 ,  5 ,  6 \};  
 int  index  =  0 ;  
var mock  =  new  Mock < IRandomIntGenerator > ();  
mock.Setup(g  =>  g.Next()).Returns(()  =>  ints\[index\]).Callback(()  =>  index \++ );  
  
AnswerGenerator generator  =  new  AnswerGenerator(mock.Object);  
var answer  =  generator.Generate();  
Assert.That(answer, Is.EquivalentTo( new  int\[\]  \{  1 ,  2 ,  3 ,  4 \}));  
  
mock.Verify(g => g.Next(), Times.Exactly( 5 ));

首先我们创建一个数组作为mock的返回值，然后设置每次调用Next方法时会按顺序返回数组的每一个数字，接下来就是用mock对象来初始化AnswerGenerator，并获取答案，最后检查Next方法确实被正好调用了5次。

至此我们已经完成了检查答案中数字不重复的问题，接下来写一个测试来保证每个数字都在0到9之间

\[Test\]  
 public  void  should\_generate\_numbers\_between\_zero\_and\_nine()  
\{  
var mock  =  new  Mock < IRandomIntGenerator > ();  
mock.Setup(g  =>  g.Next()).Returns( 10 );  
  
AnswerGenerator generator  =  new  AnswerGenerator(mock.Object);  
Assert.Throws < RandomNumberOutOfRangeException > (() => generator.Generate());

这里可以考虑如果IRandomIntGenerator返回的是一个不在0到9之间的数字时，直接忽略掉，也可以抛出异常。如何决定完全在于你如何为IRandomIntGenerator.Next划分职责，在这里，我们认为IRandomIntGenerator应该只返回0到9之间的数字，因此如果不在这个范围，属于异常行为，因此抛出异常。为此，还需要创建异常类

public  class  RandomNumberOutOfRangeException :Exception\{  \}

修改代码让测试通过

public  int\[\]   Generate()  
\{  
List < int >  list  =  new  List < int > ();  
 while  (list.Count  <  4 )  
\{  
 int  num  =  rand.Next();  
 if (num < 0  ||  num  >  9 )  
\{  
 throw  new  RandomNumberOutOfRangeException();  
\}  
 if  ( ! list.Contains(num))  
\{  
list.Add(num);  
\}  
\}  
 return  list.ToArray();

最后再对测试和代码做一些重构,减少重复代码,增加可读性

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][] Code   
\[TestFixture\]  
publicclass TestAnswerGenerator  
\{  
\[Test\]  
publicvoid should\_generate\_non\_repeatable\_numbers()  
\{  
var numbers =new\[\] \{ 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6\};  
int index =0;  
var mock =new Mock<IRandomIntGenerator>();  
mock.Setup(g => g.Next()).Returns(() => numbers\[index\]).Callback(() => index\++);  
  
IAnswerGenerator generator =new AnswerGenerator(mock.Object);  
var answer = generator.Generate();  
Assert.That(answer, Is.EquivalentTo(new int\[\] \{ 1, 2, 3, 4\}));  
  
mock.Verify(g => g.Next(), Times.Exactly(5));  
\}  
  
\[Test\]  
publicvoid should\_generate\_numbers\_between\_zero\_and\_nine()  
\{  
var mock =new Mock<IRandomIntGenerator>();  
mock.Setup(g => g.Next()).Returns(10);  
  
AnswerGenerator generator =new AnswerGenerator(mock.Object);  
Assert.Throws<RandomNumberOutOfRangeException>(() => generator.Generate());  
\}  
\}  
  
publicinterface IRandomIntGenerator  
\{  
int Next();  
\}  
  
publicclass AnswerGenerator : IAnswerGenerator  
\{  
privateconstint AnswerLength =4;  
privateconstint MinNum =0;  
privateconstint MaxNum =9;  
privatereadonly IRandomIntGenerator rand;  
  
public AnswerGenerator(IRandomIntGenerator rand)  
\{  
this.rand = rand;  
\}  
  
public int Gene\[\]rate()  
\{  
List<int> list =new List<int>();  
while (list.Count < AnswerLength)  
\{  
int num = rand.Next();  
if (IsInvalid(num))  
\{  
thrownew RandomNumberOutOfRangeException();  
\}  
if (!list.Contains(num))  
\{  
list.Add(num);  
\}  
\}  
return list.ToArray();  
\}  
  
privatestaticbool IsInvalid(int num)  
\{  
return num < MinNum || num > MaxNum;  
\}  
\}  
  
publicclass RandomNumberOutOfRangeException :Exception  
\{\}

再看看to-do list

随机生成答案  
检查输入是否合法  
 判断猜测结果   
记录历史猜测数据并显示  
判断猜测次数，如果满6次但是未猜对则判负

如果4个数字全中，则判胜  
实现IRandomIntGenerator

我们已经完成了两个任务了,但是由于新加入了一个接口,因此也添加了一个新的任务

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转载于:https://www.cnblogs.com/wangyh/archive/2009/07/09/TDD-by-example-3.html

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[TDD]: http://www.cnblogs.com/wangyh/archive/2009/04/25/how-to-begin-TDD.html
[Link 1]: http://www.cnblogs.com/wangyh/archive/2009/03/09/1404556.html
[TDD 1]: http://www.cnblogs.com/wangyh/archive/2009/03/04/1402815.html