Java，BigDecimal：如何对舍入错误进行单元测试？

我将给出一个我的实际情况的简化示例：

假设我必须用Java实现一些代码来计算。我得到了两个浮点值数组（以双精度表示），每个数组的长度相同，第一个数组包含值，第二个数组包含它们各自的权重

假设我做了一些实现，返回一个浮点值（也是一个双精度值），表示输入值的加权算术平均值：

public static double calculateWeightedArithmeticMean(double[] values, 
        double[] weights) {

    if(values.length != weights.length) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }

    if(values.length == 0) {
        return 0;
    }

    if(values.length == 1) {
        return new BigDecimal(values[0]).setScale(1, RoundingMode.HALF_UP).
                doubleValue();
    }

    BigDecimal dividend = BigDecimal.ZERO;
    BigDecimal divisor = BigDecimal.ZERO;
    for(int i = 0; i < values.length; i++) {
        dividend = dividend.add(new BigDecimal(values[i]).
                multiply(new BigDecimal(weights[i])));
        divisor = divisor.add(new BigDecimal(weights[i]));
    }
    if(dividend.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) {
        return 0d;
    }
    return dividend.divide(divisor, 1, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
}

公共静态双计算加权算术平均值（双[]值，
双[]重量）{
if（values.length！=weights.length）{
抛出新的IllegalArgumentException（）；
}
如果（values.length==0）{
返回0；
}
如果（values.length==1）{
返回新的BigDecimal（值[0]）。设置刻度（1，舍入模式。向上舍入）。
doubleValue（）；
}
BigDecimal股息=BigDecimal.0；
BigDecimal除数=BigDecimal.0；
对于（int i=0；i

我编写了一个单元测试，通过几个值（比如，3个值+3个权重）。我首先手动计算它们的加权算术平均值（使用计算器），然后编写一个单元测试，检查代码是否返回该值

我认为，由于舍入误差，这种测试不适用于使用的值数量大得多的情况。也许我实现的代码对于3个值+3个权重（对于给定的精度）效果很好，因为在这种情况下舍入误差小于精度，但是对于1000个值+1000个权重，舍入误差很可能大于所需的精度

我的问题是:

• 我是否也应该编写一个单元测试来检查大量的值（生产使用的“最坏情况”场景）
• 如果我应该，我该怎么写？如何获得正确的值，以便在我的测试断言中使用它（手动计算2x1000值的平均值似乎是个坏主意，即使使用
• 同样的情况也适用于类似的场景：计算

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在编写单元测试时，您总是不得不在某个地方放弃。诀窍是当你确信自己知道的足够多时就放弃：-）

在您的案例中，几个简单的测试用例是：

• 空数组
• 创建第二个算法，该算法使用精确的算术运算（如

  bigdecime

  input数组）来计算选定输入的误差幅度
• 用相同值填充的两个数组。这样，您就知道结果了（它应该与第一对相同）。
  • 试着找出一对导致较大舍入误差的数字（如1/10、0.1/1、0.2/2，它们最终都是0.1，不能用double；）正确表示）
• 创建包含随机方差的输入数组（即+-1%*rand（）。随着输入阵列的增长，这些应该是平衡的

比较结果时，使用

assertEquals（double，double，double）

，其中前两个是要比较的值，最后一个是精度（

1e-3

，逗号后3位）

最后，您需要使用该算法并查看其行为。当您发现问题时，请为此特定案例添加一个测试案例。

是的，您应该这样做。测试（应）始终涉及边界值

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您可以提供一个epsilon边界，您可以断言该边界的答案（大致）是正确的。

我也同意您关于测试边界的一般陈述。然而，这确实是我这里的问题的一部分，我不确定“参数数量”是否可以在这里被视为“边界情况”…您可以使用新的double[Integer.MAX_VALUE]初始化参数。这是一个非常好的建议（没有想到这样的边界）。然而，我如何知道超过20亿个值和权重的正确加权平均值是什么，这样我就可以在测试中检查它了？你可以按升序填充数组：1.0 2.0。。。Integer.MAX_值，可以计算（Integer.MAX_值*（Integer.MAX_值+1）/2）/Integer.MAX_值。但要避免整数扭曲，请改用BigInteger。也许Wolfram Alpha会帮助您进行此计算；）谢谢，我要试试这些。