Property-Based Testing in Rust

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Property-Based Testing in Rust  @matsu7874 2020/06/30 Shinjuku.rs

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自己紹介 matsu7874 ● フォルシア株式会社 ○ Webエンジニア ○ インメモリデータベース開発(Rust)

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目次 ● 課題 ● Property-Based Testingとは ● サンプルプログラム ● QuickCheck ● Proptest ● まとめ

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課題 ● テストコードのメンテナンスが高コスト ● テスト用のオブジェクト作成が面倒

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Property-Based Testingとは ● 満たすべき性質に注目して検証するテスト手法 ○ 例 ■ vec == reverse(reverse(vec)) ■ add(a, b) == add(b, a) ● 多くの入力を自動生成し、それぞれの入力で仕様が満たされていることを確認する。 ● 入力と期待する出力の組を与えるのは、 Example-Based Testing。

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サンプルプログラム ● 荷物を検索するプログラムを考える。 ○ 荷物 ○ クエリ

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荷物を表す構造体サンプルプログラム

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荷物のパラメータを検証するメソッドサンプルプログラム

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初期値・境界値のテストサンプルプログラム

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検索クエリを表す構造体サンプルプログラム

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荷物を適合判定するメソッドサンプルプログラム

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荷物の集合から検索する関数サンプルプログラム

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QuickCheck

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QuickCheckは古参 QuickCheck

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QuickCheckは型から自動生成 ● HaskellのQuickCheckのRust移植版 ● 型情報から入力値を生成する ○ Arbitrary Trait ■ 標準的な型には実装済み ● usize, Vec, Stringなど ■ 独自定義の型にはTraitの実装が必要 QuickCheck

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自動生成するための Arbitrary Trait QuickCheck

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QuickCheckを使ったテスト QuickCheck

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Proptest

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Proptestは後発 Proptest

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Proptestは値の範囲指定ができる ● Hypothesis inspired ● 型に加えて値の範囲が指定できる ● 入力に依存関係があるケースも定義できる Proptest

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Proptestを使ったテスト Proptest

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Proptestは QuickCheckの上位互換ではない Proptest

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まとめ ● Property-Based Testing ○ 性質に注目するテスト手法 ○ 大量の入力を自動生成して検証する ● QuickCheck ○ 型から入力を自動生成 ○ 一般的なアルゴリズムの検証に使いやすい ● Proptest ○ QuickCheckより高機能 ■ 入力の依存関係が定義できる ○ ドメイン固有のロジックに使いやすい