基于属性的测试在Swift中：捕获你未曾寻找的Bug

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基于属性的测试在Swift中：当常规测试失效时

您是否曾经编写过一个完美通过的单元测试，但应用程序却在真实数据上崩溃了？很熟悉，对吧？经典的基于示例的测试（当我们检查特定的输入和输出时）很好，但它们有一个根本性的缺陷：它们只检查我们自己想到的情况。但如果Bug存在于有效值的边界上，或者存在于我们根本没有想到的组合中呢？

这时，基于属性的测试在Swift中就登场了。这是一种方法，您不是描述具体的用例，而是描述属性（property），这些属性对于任何输入数据都必须为真。而一个专门的框架（例如SwiftCheck）会生成数百个随机值，并检查您的属性是否被违反。如果发现Bug，框架会“最小化”输入数据——您就能得到导致问题的最简单示例。

在本文中，我们将探讨如何将基于属性的测试Swift集成到您的项目中，编写真实的代码示例，并看看这种方法能捕获哪些Bug。我们开始吧！

什么是基于属性的测试，为什么需要它？

想象一下，您正在测试一个对数组进行排序的函数。与其编写10个不同数组的测试，您可以说：“对于任何数组，排序后长度不变，并且每个元素都小于或等于下一个元素”。这就是属性——一个必须成立的不变量。

基于属性的测试在Swift中非常适合用于：

检查数学函数（加法、除法、四舍五入）；
测试解析器和序列化器（序列化 → 反序列化应返回原始数据）；
检查具有大量组合的业务逻辑；
在边界值上寻找回归问题。

主要好处是：您能发现甚至未曾怀疑过的Bug。您得承认，这比确认显而易见的事情要酷得多。

SwiftCheck——Swift中基于属性测试的主要工具

在Swift世界中，这种方法最流行的框架是SwiftCheck。它移植了Haskell（QuickCheck库）的思想，并与XCTest完美集成。

要开始使用，请在Package.swift中添加依赖项：

// swift-tools-version:5.9import PackageDescription

let package = Package(    name: "MyProject",    dependencies: [        .package(url: "https://github.com/typelift/SwiftCheck.git", from: "0.12.0")    ],    targets: [        .testTarget(            name: "MyProjectTests",            dependencies: ["SwiftCheck"]),    ])

现在可以编写测试了。让我们来看看基本语法。

第一个基于属性的测试：检查加法

让我们编写一个简单的属性：“加法是可结合的”。对于任何整数，a + b + c 应该等于 (a + b) + c。

import XCTestimport SwiftCheck

class MathPropertiesTests: XCTestCase {    func testAdditionIsAssociative() {        property("加法是可结合的") <- forAll { (a: Int, b: Int, c: Int) in            return (a + b) + c == a + (b + c)        }    }}

运行测试——它会运行100个随机组合（默认情况下）。如果至少有一个失败，SwiftCheck将显示具体的值。请注意：我们没有指定任何一个具体的数字！基于属性的测试Swift会自动生成数据。