在联合类型上测试委托给其他纯函数的纯函数

Question

假设您有一个采用联合类型的函数，然后将该类型缩小并委托给其他两个纯函数之一。

function foo(arg: string|number) {
    if (typeof arg === 'string') {
        return fnForString(arg)
    } else {
        return fnForNumber(arg)
    }
}

假定fnForString()和fnForNumber()也是纯函数，并且它们本身已经过测试。

应该如何进行测试foo()？

• 如果你把一个事实，即它代表们fnForString()，并fnForNumber()作为一个实现细节，而且基本上编写测试时，重复测试，他们每个人的foo()？这种重复是否可以接受？
• 如果您编写测试其“知道” foo()授人以fnForString()和fnForNumber()如通过嘲笑出来，并检查其委托给他们呢？

Answer 1

最好的解决方案就是测试foo。

fnForString并且fnForNumber是一个实现细节，您将来可以更改它，而不必更改foo。如果发生这种情况，您的测试可能会无缘无故中断，则这种问题会使您的测试过于扩展和无用。

您的界面只需要进行foo测试。

如果您必须进行测试，fnForString并将fnForNumber这种测试与公共接口测试分开进行。

这是我对肯特·贝克说的以下原则的解释

程序员测试应该对行为更改敏感，对结构更改不敏感。如果从观察者的角度来看程序的行为是稳定的，则不应更改任何测试。

Answer 2

在理想的世界中，您会编写证明而不是测试。例如，考虑以下函数。

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const negate = (x: number): number => -x;\n\nconst reverse = (x: string): string => x.split("").reverse().join("");\n\nconst transform = (x: number|string): number|string => {\n  switch (typeof x) {\n  case "number": return negate(x);\n  case "string": return reverse(x);\n  }\n};\n

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假设您想证明transform应用两次是幂等的，即对于所有有效输入x，transform(transform(x))等于x。好吧，您首先需要证明negate和reverse应用两次是幂等的。现在，假设证明negate和reverse应用两次的幂等性是微不足道的，即编译器可以计算出来。因此，我们有以下引理。

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const negateNegateIdempotent = (x: number): negate(negate(x))\xe2\x89\xa1x => refl;\n\nconst reverseReverseIdempotent = (x: string): reverse(reverse(x))\xe2\x89\xa1x => refl;\n

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我们可以使用这两个引理来证明它transform是幂等的，如下所示。

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const transformTransformIdempotent = (x: number|string): transform(transform(x))\xe2\x89\xa1x => {\n  switch (typeof x) {\n  case "number": return negateNegateIdempotent(x);\n  case "string": return reverseReverseIdempotent(x);\n  }\n};\n

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这里发生了很多事情，所以让我们来分解一下。

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1. 正如a|b联合类型和a&b交集类型一样，a\xe2\x89\xa1b相等类型也是如此。
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2. x相等类型的值是和a\xe2\x89\xa1b相等的证明。ab
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3. 如果两个值a和b不相等，则无法构造 类型的值a\xe2\x89\xa1b。
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4. 值是自反性refl的缩写，具有类型。这是一个值等于其自身的简单证明。a\xe2\x89\xa1a
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5. 我们在和refl的证明中使用了。这是可能的，因为命题对于编译器来说足够简单，可以自动证明。negateNegateIdempotentreverseReverseIdempotent
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6. 我们用negateNegateIdempotent和reverseReverseIdempotent引理来证明transformTransformIdempotent。这是一个重要证明的例子。
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编写证明的优点是编译器可以验证证明。如果证明不正确，则程序无法进行类型检查，并且编译器会抛出错误。证明比测试更好有两个原因。首先，您不必创建测试数据。创建处理所有边缘情况的测试数据很困难。其次，您不会意外地忘记测试任何边缘情况。如果这样做，编译器将抛出错误。

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不幸的是，TypeScript 没有相等类型，因为它不支持依赖类型，即依赖于值的类型。因此，您无法用 TypeScript 编写证明。您可以使用Agda等依赖类型函数编程语言编写证明。

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但是，您可以用 TypeScript 编写命题。

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const negateNegateIdempotent = (x: number): boolean => negate(negate(x)) === x;\n\nconst reverseReverseIdempotent = (x: string): boolean => reverse(reverse(x)) === x;\n\nconst transformTransformIdempotent = (x: number|string): boolean => {\n  switch (typeof x) {\n  case "number": return negateNegateIdempotent(x);\n  case "string": return reverseReverseIdempotent(x);\n  }\n};\n

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然后，您可以使用jsverify等库自动生成多个测试用例的测试数据。

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const jsc = require("jsverify");\n\njsc.assert(jsc.forall("number", transformTransformIdempotent)); // OK, passed 100 tests\n\njsc.assert(jsc.forall("string", transformTransformIdempotent)); // OK, passed 100 tests\n

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您也可以致电jsc.forall，"number | string"但我似乎无法让它工作。

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所以来回答你的问题。

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应该如何进行测试foo()？

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函数式编程鼓励基于属性的测试。例如，我测试了两次应用的negate、reverse和transform函数的幂等性。如果您遵循基于属性的测试，那么您的命题函数在结构上应该与您正在测试的函数类似。

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fnForString()您是否应该将它委托给和 的事实fnForNumber()视为实现细节，并在为 编写测试时本质上重复每个测试的测试foo()？这种重复可以接受吗？

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是的，可以接受吗？尽管如此，您可以完全放弃测试fnForString，fnForNumber因为这些测试包含在foo. 然而，为了完整性，我建议包括所有测试，即使它引入了冗余。

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foo()您是否应该编写“知道”委托的测试，fnForString()例如fnForNumber()通过模拟它们并检查它是否委托给它们？

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您在基于属性的测试中编写的命题遵循您正在测试的函数的结构。因此，他们通过使用正在测试的其他函数的命题来“了解”依赖关系。没必要嘲笑他们。您只需要模拟网络调用、文件系统调用等。

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