在Java中递归生成随机对象

Question

我应该使用哪个库/方法来在Java / Scala中为给定的类进行深度随机对象生成？ 深度生成是指递归地填充整个对象图，包括原始类型和复杂类型的随机值。

目标是在测试中使用随机生成的模拟对象。

为了使测试一致和可重现，在每次运行时生成的对象集应相同。

- Sagie Davidovich

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你为什么计划这样做？这似乎是一个不寻常的请求，也许如果我们了解背景，就可以推荐另一种方法。 - Duncan Jones

@DuncanJones，我需要它自动创建各种随机生成的模拟对象来进行测试。 - Sagie Davidovich

@Russell，这不是重点，通过设置种子和/或一些数字参数来指定“随机”对象集合非常容易。甚至可以序列化并重复使用它们。 - Qnan

我猜我只是不同意那个想法。对我来说，测试的很大好处是在你编写实际代码之前，或者至少在编写实际代码时编写测试，帮助你编写更好的代码。祝你好运，希望你找到解决方案！ :-) - Russell

@Russell，无论如何感谢你的反馈 :) 这个想法并不新，Jtest 是一个非常流行的框架，它基于这种范式。(http://www.parasoft.com/jsp/products/jtest.jsp?itemId=14) - Sagie Davidovich

Answer 1

据我所知，有两种强大的方法可以随机生成非常大、任意类型的对象。第一种被称为“递归方法”（由Wilf和Nijenhuis引入，由Flajolet、van Cutsem和Zimmerman正式化），第二种被称为“Boltzmann采样”（由Duchon、Flajolet、Louchard和Schaeffer提出）。在这两种方法中，您需要提供一个结构定义（即“语法”），然后会返回一个符合该语法的大型随机对象。

两种方法都在程序的广泛测试中被成功地使用（类似于Haskell的QuickCheck）。不幸的是，虽然有一些不同的实现方法，但我认为Java没有一个可以直接使用的库。例如，您可能想要检查Yann Ponty's page，其中包含这些方法在生物信息学中的Java实现。如果您正在使用OCaml，则Alexis Darrasse和Benjamin Canou已经实现了 Boltzmann抽样的一个有用子集，作为代数类型（sumtypes）的完全自主库。

- Jérémie

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@SagieDavidovich：不用客气！我刚想起来Darrasse还参与了将Boltzmann采样适应于根据语法随机生成大型XML文档的工作，详见此处。无论如何，如果您有更具体的使用情况，或许我可以给您提供额外的细节（我之前也使用过这两种生成方法）。 - Jérémie

Answer 2

InPUT库可以帮助您在Java中完成此操作。您可以在XML中指定结构，称为设计空间，该空间定义了有效范围。然后在代码中，您只需调用相应的方法即可。

IDesignSpace ds = new DesignSpace("designSpace.xml");
TheType o = ds.next("TheTypeId");

现在，对象o根据您在XML中接受的有效值范围随机实例化。在这里您可以找到教程和示例。此教程解决了可重复性问题。

- Felix Dobslaw

Answer 3

一些研究向我展示了一个名为ScalaCheck的伟大Scala框架，它受到了Jérémie上面提到的QuickCheck的启发。 虽然它是为Scala构建的，但也可以在Java中使用（尽管没有语法糖）。

- Sagie Davidovich