如何测试某物是否随机？或者“足够随机”？

Question

我需要从我的数据库中随机返回一条记录。

我写了一个函数，因为我在用Python的random模块，所以我觉得应该没问题，除非我用错了。

现在，我该怎么写一个单元测试来检查这个函数是否有效呢？毕竟，如果返回的是一个好的随机值，你永远也无法确定。

我并不是过于担心，我的函数并不复杂，而且Python的标准库在这方面已经足够好，不需要担心。我并不是在做加密或者其他重要的事情。我只是好奇有没有什么方法可以做到这一点。

Answer 1

你遇到了两个纠结的问题。第一个问题是测试你的随机选择是否有效。给你的伪随机数生成器（PRNG）设置种子，可以让你写出一个确定性的测试，这样你就可以对测试结果有信心。这会让你对你的代码更有信心，前提是底层的函数能正常工作（也就是说，随机函数能给你提供足够好的随机值流）。

第二个问题是你对Python的随机函数有些担心。你想把你代码的逻辑和随机函数的担忧分开。其实有很多随机性测试可以了解一下，但总的来说，除非你在做加密相关的事情，我觉得可以相信Python的开发者已经把这个做得差不多了。

Answer 2

其实你很难直接判断（看看这张漫画）。

不过，你可以测量一下你生成的样本的熵，然后把这个结果和你预期的熵进行对比。之前提到过，random.org 提供了一些非常聪明的测试方法。

Answer 3

在RANDOM.ORG网站上，有几个统计测试可以用来检查随机性。你可以查看那篇文章的最后两个部分。

另外，如果你能找到一本叫做Beautiful Testing的书，其中有一整章是John D. Cook写的，标题是测试随机数生成器。他详细解释了上面文章中提到的许多统计方法。如果你真的想了解随机数生成器，这一章是个很好的入门点。我自己也写过相关内容，但John的解释要清晰得多。