模拟随机数

Question

我的应用程序使用遗传算法来进化神经网络。在为（随机化的）变异算法开发单元测试时，我希望确保对于给定的随机值，正确的变异会发生。

在问题 here 中，涉及随机性的单元测试算法问题的最流行答案是使用模拟。这对我来说似乎很明智，但我的问题是是否有人对如何做到这一点有可靠的建议。

以下是我目前的实现方式。我为我的随机生成器定义了一个 interface（为了便于说明，此处进行了高度简化）：

public interface Mutator {
    float randomSynapseWeightChange();
    float randomSynapseThresholdChange();
}

在主应用程序中，此接口有一个包装 Random 的实现。在我的单元测试框架中，我使用：

public class TestMutator implements Mutator {
    List<Float> synapseWeightChanges = new ArrayList<>();
    public void addTestSynapseWeightChange(float weightChange) {
        synapseWeightChanges.add(weightChange);
    }
    public float randomSynapseWeightChange() {
        return synapseWeightChanges.remove();
    }
}

我的单元测试看起来像：

@Test
public void testDecreaseSynapseWeightMutation() {
    TestMutator mutator = new TestMutator();
    mutator.addTestSynapseWeightChange(-0.5);
    world.setMutator(mutator);
    Synapse synapse = new Synapse(new Neuron(), 0.1);
    synapse.mutate();
    assertEquals("Weight has decreased during mutation", -0.4, synapse.getWeight());
}

这确实不是一个特别优雅的解决方案。单元测试依赖于知道代码将需要多少个随机数。对于涉及将多个模拟随机数推入列表的测试，稍后阅读时很不清楚每个数字的用途。

所以我的问题是有没有人遇到过更简洁的方法？我会更好地使用枚举来定义不同的随机域（或者甚至不同的类的 Mutators）以更好地记录模拟数字的含义吗？

Answer 1

使用 mock 框架，例如 mockito。有了它你可以这样做：

// static import for Mockito.xxx needed

final Mutator mutator = mock(Mutator.class);

// Will return value1, then value2
when(mock.randomSynapseWeightChange())
    .thenReturn(value1)
    .thenReturn(value2)
    .etc().etc();

如果您需要 return 一组比指定所有数字更多的 "complex" 数字（例如，您想循环指定号码的列表）。

请注意，对于上面的 .thenReturn() 示例，如果调用该方法三次，则 returned 值将为 v1、v2、v2；四次，v1，v2，v2，v2。等等等等。简而言之，"last return"在没有指定其他时获胜。

然后你甚至可以检查调用次数：

verify(mutator, times(3)).randomSynapseWeightChange();

模拟随机数

Mocking random numbers

java

random

unit-testing