20、使用 Pex 进行参数化单元测试教程

使用 Pex 进行参数化单元测试教程

1. 规范技术

所有的程序分析技术都试图证明和/或证伪给定程序的某些指定属性。以下是几种不同的程序属性指定方式：
- API 契约 ：从实现的角度指定单个 API 操作的行为，例如 Spec# 和 Eiffel。其目标是保证健壮性，即操作不会崩溃且数据不变性得到保留。不过，API 契约的常见问题是对单个 API 操作的视角较窄，难以描述系统范围的协议，可能需要像模型字段这样的复杂扩展来提高抽象级别。
- 单元测试 ：从 API 客户端的角度出发的示例使用场景，例如 JUnit、NUnit 等。其目标是保证功能正确性，即多个操作的交互按预期进行。单元测试的常见问题是与实现细节脱节，通过单元测试实现的代码覆盖率只能粗略了解单元测试的充分性。

Pex 支持参数化单元测试，它结合了上述两种方式，将客户端和实现的视角相结合，在实现的大多数极端情况下检查功能正确性属性（参数化单元测试）。

2. 测试问题

以参数化单元测试作为规范，测试问题可表述为：给定一个包含语句 S 的顺序程序 P，计算一组程序输入 I，使得对于 S 中所有可达语句 s，都存在 I 中的一个输入 i，使得 P(i) 执行 s。

注意事项 ：
- “顺序”指程序是单线程的。
- 断言失败或违反执行引擎的隐式契约（例如在解引用 null 时抛出 NullReferenceException）被视为特殊语句。
- 由于可达性通常不可判定，实际中我们追求良好的近似：程序语句的高覆盖率。除了