基于属性的测试会产生大量的、随机的参数，特别适合为单元测试和接口测试生成测试用例

尽管早在 2006 年 haskell 语言就有了 QuickCheck 来进行“基于属性的测试 ”，但是目前来看这依然是一个比较小众的领域。参考资料有限，本文若有不足，欢迎指正。

目录

1. 基于表的测试

2. 基于属性的测试

3. 如何进行基于属性的测试

4. 在接口测试中自动生成用例

1. 基于表的测试

在过去的实践中，执行测试时通常需要明确的内容（Value）：

  1. 条件

  2. 输入

  3. 结果

这些内容可以通过 “判定树” 或者 “判断表” 来表示，然后测试的执行过程变成了这样：

“给定输入 X，我们期望 Y”

可以称为 基于表的测试

在最初，这给了我们测试的方向，但是缺点也非常明显：

你要足够多的 "X->Y" 才能可能覆盖到隐蔽的 bug。

这里请大家思考几个问题：

  1. 你是否已经为每一个测试编写了足够多的用例，以至于你十分确定真的不需要再增加用例了

  2. 这么多的用例，你编写得是否开心？是否高效？是否愿意继续坚持？

如果以上问题的答案不是 yes，那么基于属性的测试就是你需要掌握的东西！

2. 基于属性的测试

基于属性的测试和基于表的测试，最大的区别可以这样描述：

“给定输入 X 值，我们期望 Y 值”

vs

“给定输入 X 类，我们期望 Y 类”

于是利用工具生成大量的 X 类数据，进行测试，并验证结果是否 Y 类。

值得注意的是：

  1. 关注输入的类型，而不是输入的值

  2. 根据类型自动生成大量的、随机的输入值

换言之，它在自动的生成测试用例，虽然输入值是随机的，但是值类型符合规范要求

3. 如何进行基于属性的测试

在不同的语言中有不同的工具来实现，比如：

  • haskell 中的 QuickCheck、

  • java 中的 quicktheories

  • python 中的 hypothesis

本文以 python 为例进行演示：

假设有 add 函数，接收两个类型整数参数，并返回它们的相加结果

def add(a: int, b: int) -> int:    pass

首先写出一个简单的测试用例​​​​​​​

def test_add():    assert 3 == add(1, 2)

正如前面所说，一个这样的用例，根本没信心覆盖全部的场景，例如：

  • 参数是 0

  • 参数是负数

  • 参数值特别大

  • 其他...

所以接下来怎么办？

改为基于属性的测试：​​​​​​​

import hypothesis.strategies as stfrom hypothesis import given
@given(st.integers(), st.integers())def test_add(a, b):    c = add(a, b)    print(f"{a=},{b=}， {c=}")    assert isinstance(c, int)    assert c == a + b

执行结果​​​​​​​

a=0,b=0， c=0a=0,b=0， c=0a=0,b=0， c=0a=16926,b=11053， c=27979a=0,b=0， c=0a=0,b=0， c=0a=21010,b=-2732672789497425072， c=-2732672789497404062a=0,b=0， c=0a=14554,b=-15956， c=-1402a=15597,b=0， c=15597a=15597,b=13， c=15610a=15597,b=0， c=15597a=15597,b=15597， c=31194a=28965,b=-36， c=28929a=113,b=-36， c=77a=28929,b=-36， c=28893a=28929,b=9356， c=38285a=9356,b=9356， c=18712a=10278,b=-62， c=10216a=-62,b=-62， c=-124a=1625,b=-68244995710046113596363052355575247332， c=-68244995710046113596363052355575245707a=1625,b=-13143， c=-11518a=1625,b=1625， c=3250a=-1940,b=-31868， c=-33808a=-7,b=1， c=-6a=-1,b=0， c=-1a=-1,b=0， c=-1a=13,b=7245， c=7258a=13,b=13， c=26a=-99,b=-18， c=-117a=-30172,b=66， c=-30106a=-30172,b=-16940， c=-47112a=-16940,b=-16940， c=-33880a=-1233214851,b=-5152， c=-1233220003a=-5152,b=-5152， c=-10304a=-16,b=-29706， c=-29722a=-29706,b=-29706， c=-59412a=-29706,b=116， c=-29590a=29696,b=90， c=29786a=29696,b=29696， c=59392a=-11446,b=-21185， c=-32631a=-21185,b=-21185， c=-42370a=-12,b=16437， c=16425a=-12,b=16437， c=16425a=3202,b=53， c=3255a=3202,b=3202， c=6404a=-98,b=3， c=-95a=82691970030325711417874227410289695610,b=1316378701， c=82691970030325711417874227411606074311a=82691970030325711417874227410289695610,b=82691970030325711417874227410289695610， c=165383940060651422835748454820579391220a=24100,b=14385， c=38485a=24100,b=14385， c=38485a=24100,b=24100， c=48200a=12293,b=-106， c=12187a=12293,b=27280， c=39573a=27280,b=27280， c=54560a=-18887,b=-5530， c=-24417a=-18887,b=-18887， c=-37774a=4738,b=122351151658095310625663643505383743930， c=122351151658095310625663643505383748668a=-24601163521689169516616964879873921492,b=565838202， c=-24601163521689169516616964879308083290a=4738,b=122351151658095310625663643281738736058， c=122351151658095310625663643281738740796a=-96098295006598318424285019062007505,b=25207226， c=-96098295006598318424285019036800279a=-96098295006598318424285019062007505,b=-1997122225172868107163535967078611096， c=-2093220520179466425587820986140618601a=-96098295006598318424285019062007505,b=-96098295006598318424285019062007505， c=-192196590013196636848570038124015010a=-36,b=1190， c=1154a=-36,b=-4， c=-40a=-36,b=-36， c=-72a=2047897602,b=-4641， c=2047892961a=2047897602,b=2047897602， c=4095795204a=-1307873608,b=11753， c=-1307861855a=-1307873608,b=-3308225400997338452， c=-3308225402305212060a=-1307873608,b=770256249， c=-537617359a=-1307873608,b=-1307873608， c=-2615747216a=-4715910568460396013,b=-18622， c=-4715910568460414635a=16754,b=-6053， c=10701a=-6053,b=-6053， c=-12106a=-6053,b=-6053， c=-12106a=-22264,b=44， c=-22220a=-22264,b=-22264， c=-44528a=-86,b=-86， c=-172a=-86,b=-86， c=-172a=1794,b=28170， c=29964a=1794,b=28170， c=29964a=-93,b=482， c=389a=-1,b=482， c=481a=-1,b=-1， c=-2

由结果可知，工具根据参数是整数这一规范，自动生成、执行了大量的测试用例

4. 在接口测试中自动生成用例

接口测试和函数的单元测试非常相似：

  • 输入数据

  • 返回数据

此外接口文档作为前后端、甚至测试开发的对接窗口，对参数的要求约定的更加细致，

以 OpenAPI 为例，每个参数可以有这些属性：

  • type：数字还是字符串？

  • format：密码还是电子邮箱？

  • maxLength：长度不超过多少？

  • required：是否必填？

  • in：参数通过什么传递？

  • 其他...

于是为接口生成符合要求的参数就变得非常可行，

再根据OpenAPI中关于响应结果的描述，可以生成断言

一批测试用例就这样自动完成了

举个例子：

 import unittest
import requests
from api_tools import APITestCase
class UserCase(APITestCase):    schema = "http://127.0.0.1:7600/openapi.json"
if __name__ == "__main__":    unittest.main()

这是以 unittest 为例进行封装的结果，只需要在 TestCase 中指定 openapi 的内容（或路径），

启动测试框架时，会自动读取、解析接口文档，并生成测试用例

下面是部分执行日志，可以看到：

对接口发送了随机参数，并获得返回值

INFO     2022-04-10 01:02:59,223 : 执行用例 login_login_access_token_postINFO     2022-04-10 01:02:59,223 : -----调用接口：login_login_access_token_post-----INFO     2022-04-10 01:02:59,223 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {'userin': {'password': 'bEYtwDZUxdBVThEFOqTz', 'email': 'KEfQnAtTNtwZOXRjoIjp'}}INFO     2022-04-10 01:02:59,578 : 接收响应   <<<：<Response [400]>INFO     2022-04-10 01:02:59,578 : -----调用完毕：login_login_access_token_post-----INFO     2022-04-10 01:02:59,578 : 执行用例 test_token_login_test_token_postINFO     2022-04-10 01:02:59,578 : -----调用接口：test_token_login_test_token_post-----INFO     2022-04-10 01:02:59,578 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {}INFO     2022-04-10 01:03:00,035 : 接收响应   <<<：<Response [200]>INFO     2022-04-10 01:03:00,035 : -----调用完毕：test_token_login_test_token_post-----INFO     2022-04-10 01:03:00,035 : 执行用例 sign_up_login_sign_up_postINFO     2022-04-10 01:03:00,035 : -----调用接口：sign_up_login_sign_up_post-----INFO     2022-04-10 01:03:00,035 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {'userin': {'password': 'GgzYcOwapTwnkkKVTraE', 'email': 'EJrXlCSNKKjdiVvAOnTM'}}INFO     2022-04-10 01:03:00,657 : 接收响应   <<<：<Response [200]>INFO     2022-04-10 01:03:00,657 : -----调用完毕：sign_up_login_sign_up_post-----INFO     2022-04-10 01:03:00,657 : 执行用例 todo_list_todo_getINFO     2022-04-10 01:03:00,657 : -----调用接口：todo_list_todo_get-----INFO     2022-04-10 01:03:00,657 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {}INFO     2022-04-10 01:03:01,233 : 接收响应   <<<：<Response [200]>INFO     2022-04-10 01:03:01,233 : -----调用完毕：todo_list_todo_get-----INFO     2022-04-10 01:03:01,233 : 执行用例 todo_post_todo_postINFO     2022-04-10 01:03:01,233 : -----调用接口：todo_post_todo_post-----INFO     2022-04-10 01:03:01,233 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {'todoin': {'title': '', 'is_done': False}}INFO     2022-04-10 01:03:01,594 : 接收响应   <<<：<Response [200]>INFO     2022-04-10 01:03:01,594 : -----调用完毕：todo_post_todo_post-----INFO     2022-04-10 01:03:01,594 : 执行用例 todo_delete_all_todo_deleteINFO     2022-04-10 01:03:01,594 : 执行用例 todo_get_todo__todo_id__getINFO     2022-04-10 01:03:01,594 : -----调用接口：todo_get_todo__todo_id__get-----INFO     2022-04-10 01:03:01,594 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {'todo_id': 2451}INFO     2022-04-10 01:03:02,026 : 接收响应   <<<：<Response [404]>INFO     2022-04-10 01:03:02,026 : -----调用完毕：todo_get_todo__todo_id__get-----INFO     2022-04-10 01:03:02,026 : 执行用例 todo_put_todo__todo_id__putINFO     2022-04-10 01:03:02,026 : -----调用接口：todo_put_todo__todo_id__put-----INFO     2022-04-10 01:03:02,026 : 发送请求>>>   ：请求数据 = {'todo_id': 1519, 'todoin': {'title': '', 'is_done': False}}INFO     2022-04-10 01:03:02,423 : 接收响应   <<<：<Response [404]>INFO     2022-04-10 01:03:02,423 : -----调用完毕：todo_put_todo__todo_id__put-----INFO     2022-04-10 01:03:02,423 : 执行用例 todo_delete_todo__todo_id__delete

鉴于篇幅有限，暂时介绍这么多，

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