过敏测试和软件测试

发表于

入春以来，鼻子痒，堵，流鼻涕，像感冒一样，其实是过敏。看了个耳鼻喉的专家，她的一番话，竟让我联想到了软件开发中的测试问题。就像Dijkstra说的，测试只能表明Bug的存在，而非它们的绝迹。

过程是这样的，我做了一个抽血实验，指标说明我没有过敏。医生很耐心的跟我讲，抽血结果说你没过敏，并不代表你没过敏。因为抽血化验只针对一部分过敏原。结果是好的，只能说明你对这些物质没有过敏反应。并不能代表你对其他东西也不过敏。像什么狗毛了，猫毛了，花粉了什么的，并不在化验的范围内，所以你有可能对他们过敏。也没有必要做更多的测试，因为很可能你又测了十几种，还是没找到过敏原，也只能证明对这些测试的东西没反应，而说明不了全部。

话，绕来绕去，就是告诉我，我知道你对哪些东西不过敏，不知道你对什么过敏。这就像软件测试一样，你写了一个测试，我们只能知道，在这种情况下，软件会好用，但并不知道，在哪些情况下不好用。

我举个简单的例子，比如下面的冒泡排序

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public class BubbleSort implements Sorting {

    @Override
    public <T> void sort(T[] elems, Comparator<? super T> comp) {
        for (int out = elems.length - 1; out > 1; out--) {
            for (int in = 0; in < out; in++) {
                if (lessThan(elems[in + 1], elems[in], comp)) {
                    swap(elems, in, in + 1);
                }
            }
        }
    }
}

针对下面的输入，都能排好

1
2
3
Arrays.asList(2, 3, 4, 8, 5, 7, 1, 6);
Arrays.asList(2, 8, 3, 4, 5, 7, 1, 6);
Arrays.asList(5, 8, 4, 3, 2, 7, 1, 6);

但有一种情况排不好，你能看出来是为什么吗？

1
Arrays.asList(2, 3, 4, 8, 5, 7, 6, 1);

医生说，没必要做所有的测试，因为成本太大，并且不一定找到好的结果。但对软件测试而言，有没有好的办法呢。我是一个热情洋溢但比较笨的工程师，所以用了一种比较笨的方法，就是随机产生很多测试，暴力解决问题，这里你可以看得到，后来才意识到，在这种情况下，大家都在用一种叫基于属性的测试方法：Property-Based Test。有没有更暴力的呢，还真有，There are Only Four Billion Floats–So Test Them All!。

一个过敏测试，一个软件测试，看上去两个没有联系的东西，可认真比较后，却惊喜的找到了他们的共同点。类比之后，反而对Dijkstra的那句话有了更加深入的理解。