caet：因果测试器

这是什么？

caet 模拟一个由法官操作的世界，在其中您可以测试对象对一系列事件的响应行为，同时该对象反过来又影响世界。

我为什么要这样做？

caet 主要用于原型化和验证面向对象的分析和设计模型，因为先前的方法存在缺陷

• 任何类型的理论论证：快速简单（与实际编写代码相比），但可能是不准确或不完整的。惊喜。
• 编写代码：慢，昂贵，锁定。
• 编写单元测试：僵化，脆弱，锁定。
• 编写集成测试：通常不适用；需要搭建脚手架。
• 许多复杂的方法：有时你会觉得他们唯一关心的是卖给你他们的书。

那么，什么时候模拟是一种更好的方法呢？

• 当你想测试设计模型而不是实现时。
• 你有一个将复杂系统分解为可管理部分的建议。好吧，但你确定这是好的设计吗？你怎么知道？
• 那么，模拟一下看看会发生什么。

那么，如何模拟会更好？

• 不贵：你必须编写代码，但你不必处理实际的 I/O 或性能。只需定义表示事件和反应的数据类型，并为要测试的对象（以及法官，稍后会详细介绍）添加一些模拟代码。完成之后，您可以审查它，讨论它，丢弃它，或者保留它。
• 不锁定：您根本不需要连接到现有代码。如果您了解您的领域，您可以从头开始编写模拟代码，然后丢弃它或保留它作为文档。所以，尽管这个 crate 使用 Rust，并且您必须使用 Rust 编写模拟代码，但您不需要为实际的实现使用 Rust。我想您会欣赏这一点，如果您已经在进行一个大项目。
• 不具有刚性：大多数测试套件只是简单地回忆一系列事件并检查结果。《caet》允许你定义一个自定义的Judge机器，它可以像单元测试一样轻松，也可以像完全自主的对抗“上帝”一样努力，后者将战略性地尝试破坏你的系统。你必须自己完成。你必须自己编写Judge，但这并不困难。
• 不具有脆弱性：这不仅仅是回忆一系列事件，而是使用实际的计算机程序进行检查。因此，这取决于你。如果你付出努力，你将获得一个健壮的测试套件。如果你不付出努力，你将看到如果你在不到一个小时的时间内真正开始编写代码，真实代码将是什么样子（当然，取决于复杂性）。
• 反馈：你可以在几小时内获得关于你的设计模型的反馈，就像我说的！当我亲自进行这些模拟时，我总是惊讶我的原始设计有多么缺乏，我喜欢快速的反馈周期，这样我就可以在实际完全不熟悉的领域内快速构建一些东西。大型项目比以前更容易应对。我希望你也喜欢。
• 这不是一本书：我这里没有卖书。我只是给你一个可以用来测试你的想法的工具。好吧，这里有一些自定义的哲学思想，但它主要是对老式的面向对象（OO）概念的改写，没有专有内容。

请解释一下它的哲学思想。

caet基于以下原则

• 协议而非算法：我们解决的是一个交互式问题，而不是一个计算问题。换句话说，我们是在构建机器人，而不是破解LeetCode。
• 对象、宇宙、时间：我们以三种方式看待任何交互式问题
  • 对象：这是被建模的系统。所有对象都是为了每个宇宙而专门化的。一个对象也可以称为事物、实体、代理等。对于它有很多名字，但本质上都是同一件事。
  • 宇宙：这个术语有点含糊不清，但基本上是用一种非常简单的语言来表述的对外部世界的视图。如果你想的话，可以融入一些这个宇宙在其演化过程中遵循的绝对法则的概念，但caet假设没有任何内容。它也被称为环境、周围环境、上下文等。再次强调，很多名字，但都是同一件事。
  • 时间：这个概念也模糊不清，你可以为这个概念添加很多内容以供自己使用，但就我们而言，它只是定义了事情发生的顺序。你可能想融入物理时间、同时性等。但如果你真的想建模并发和通信，caet不是你的工具，尽管你可以通过修改它来原型化这样的系统。
• 单例原则：一个宇宙中恰好有一个对象。所以如果你想建模通信，你必须间接地进行：首先将他们的集体行动转换为宇宙中的变化，然后让每个对象对这些变化做出反应。但如果你真的想建模并发和通信，caet不是你的工具，尽管你可以通过修改它来原型化这样的系统。
• 分而治之：一个对象可能由多个独立、简单、寿命较短的“宇宙”组成，类似于人体由多个独立的腔室组成，每个腔室与外界隔绝，其中不同的器官专门在其中休息。而且，这些“宇宙”的集体进化决定了更大复合对象的性质。这种分解可以递归进行，直到程序员决定一个准备好的依赖或模块可以处理它，或者“宇宙”不再需要交互，因此可以用一个可靠的函数调用替换。
• 生命周期：“宇宙”有一个生命周期，它可以诞生和消亡。同一类型的“宇宙”的独立实例可以同时存在，每个实例恰好包含一个对象。
• 对象的专门化：对象可以针对“宇宙”的类型进行专门化。这就是为什么你不能把肝脏放在胃酸里希望它能生存。肝脏在肝脏“宇宙”中工作，胃在胃“宇宙”中工作。
• 观察是被动、瞬时和可靠的：对象可以从“宇宙”中“感知”或“观察”事物，这是廉价的。实际上，对象可以可靠和瞬时地感知“宇宙”中的任何事物，但只能被动地；它不能主动选择要感知什么和何时感知，因为随机访问等于通过读取未来违反因果律。
• 反应是主动的，但既不是瞬时的也不是可靠的：然而，对象确实有一定的能动性。对象可以对“宇宙”进行“作用”，这既不是瞬时的也不是可靠的。《code>caet》正是测试对象这一行为的：对象的反应是否及时、有效和适当。由事件引起并导致对象动作的行为称为“反应”。
• 因果律：未来不能影响过去。《code>caet》所理解的因果律与以下任何一种（以及相互之间）完全相同
  • 封装：“宇宙”可以向对象隐藏信息，对象可以向“宇宙”隐藏信息。
  • 固有交互性：某些过程可能固有地具有交互性；它们也可能是敌对的，但不一定是。
  • 状态：宇宙和对象都有状态，这不仅关乎保持信息，而且关乎对时间的敏感性。

最后一点可能有点令人惊讶。但，是的，这四个概念都是同一件事，一个单一的概念。

如何使用它？

首先，这更像是一个原型工具，而不是实际的测试工具。或者，这是一个在实际上编写代码之前“测试”（验证）你的想法的工具。所以，请记住这一点。

此外，这是一个Rust crate，所以你需要了解Rust才能使用它。

现在，在使用此工具之前，你需要进行一些概念性的工作。

1. 你需要定义“宇宙”的语言。（现在我们可以将其称为MyEvent。）这听起来很吓人，但请记住，caet实际上对“宇宙”有一个相当狭窄和特定的定义。因此，具体来说，你需要定义

• 一个表示事件的类型。这是“宇宙”的语言。（或者，严格地说，语言的“字母”部分。）请注意，caet将事件、消息和命令的概念合并在一起，并不区分它们。在实践中，这意味着对象反应的返回值使用与方法调用相同的数据类型来描述。

2. 现在，您需要自行实现 Judge 特性。这个特性接收对象上最后发射的事件集合，对这些事件进行判断以确定是否接受，维护并发展内部宇宙，然后——如果它决定继续进行——为对象生成一个新事件（一个 挑战）。或者，停止模拟并报告其发现。
3. 没有专门的“对象”特性，但在负责运行模拟的 judge 函数中，您可以传递这种类型的闭包：FnMut(MyEvent) -> Vec<MyEvent>。对象将一次反应一个事件，生成一个有序的事件列表作为响应。这些事件如何与外界交织是由评判者决定的。或许令人惊讶的是，这就是定义对象所需做的所有事情。
4. 使用 judge 函数运行测试。这个函数接收您的评判者实现和表示对象的闭包。它将运行模拟，直到评判者决定停止，之后将返回一个 Outcome 结构。您可以检查 Outcome 来查看模拟是否成功以及迭代次数，如果没有成功，则查看发生了什么错误。

关于为什么决定使用闭包作为对象的原因

我这样设计是为了隐藏对象可能具有的任何状态，因为，也许，您正在测试的对象实际上是一个现实世界系统，所以它可能根本不是计算机程序。因此，期望对象是一个可以实例化并传递的结构是不合理的。毕竟，它可能是一个无法复制粘贴的物理系统。

因此，让我们总结一下

1. 在数据类型中定义所有事件。（我们称之为 MyEvent。）命令、方法调用、信号、返回值，无论什么。把它们都塞进这个数据类型。
2. 自行实现 Judge 特性。评判者就像上帝：它运行一个对抗性的宇宙，试图通过策略性地生成对象必须反应的事件来破坏您的对象。（或者，它可以是一个冷漠的宇宙，只是回忆一个预先记录的事件序列。您来决定。）
3. 将对象定义为类型 FnMut(MyEvent) -> Vec<MyEvent> 的闭包。返回值是对象发出的——如果有的话——事件的集合，按照它们发出的顺序列出。对象的目标是发出评判者接受的正确顺序的事件。
4. 通过传递评判者和对象闭包的所有权来使用 judge 函数运行模拟。这个函数将让他们战斗，并返回一个您可以检查的 Outcome 结构。

您应该注意的一点是，Judge 特性对对象类型一无所知，对象也不知道评判者。连接两者的唯一东西就是 judge 函数。

这意味着，任何评判者都可以测试任何对象，只要他们同意使用相同的事件类型，在本例中是 MyEvent。希望这是一个强大的功能，因为它意味着您可以针对多个评判者测试您的对象，您也可以针对同一评判者测试多个对象。

在哪里可以找到示例

也许查看示例可以使这一点更清晰。

至于示例，有文档的主页，还有该crate本身的单元测试。

主页上的文档简单，但并未涵盖所有功能。单元测试更全面，但也更复杂。我建议您先从文档开始，然后转向单元测试。