你寫 add(2, 3) 回傳 5，這個測試過了。但你有沒有測過 add(-2147483648, -1)？或者 add(0.1, 0.2)？或者 add(NaN, 3)？
Example-based testing 只測你想到的例子。你的測試覆蓋率很高，但你的想像力是有限的——你想不到的邊界，就測不到。
Property-based testing 把這個問題倒過來：你描述「對所有合法輸入，某個性質應該成立」，框架生成大量隨機輸入來嘗試推翻這個性質。
什麼是 Property
Property 是對函式行為的數學性質描述，不是「某個輸入應該得到某個輸出」，而是「任何輸入都應該滿足某個關係」。
// Example-based test（你想到的 case）
test('reverse', () => {
expect(reverse([1, 2, 3])).toEqual([3, 2, 1])
})
// Property-based test（對所有 array 都成立的性質）
// property: 反轉兩次 = 原始陣列
fc.assert(
fc.property(fc.array(fc.integer()), (arr) => {
expect(reverse(reverse(arr))).toEqual(arr)
})
)第二個測試會自動生成幾百個不同的 array——空陣列、單元素、負數、重複值、超大陣列——來驗證「反轉兩次等於原始」這個性質。你不需要手寫每一個 case。
常見的 Property 類型
Round-trip property：序列化後反序列化 = 原始值。JSON.parse(JSON.stringify(x)) === x 對合法值應該成立。
Idempotency：操作兩次 = 操作一次。deduplicate(deduplicate(arr)) 應該等於 deduplicate(arr)。
Symmetry：sort(reverse(arr)) 應該等於 sort(arr)。
Invariant：操作前後某個性質不變。排序後陣列長度不變、排序後每個元素仍在原始集合裡。
這些 property 的好處是：不需要計算「正確答案是什麼」，只需要描述「關係應該成立」——這讓測試可以覆蓋無窮多的輸入，而不是你手寫的幾個。
工具
JavaScript / TypeScript — fast-check：fc.integer()、fc.string()、fc.array() 等 arbitrary，加上 fc.property() 和 fc.assert()。找到反例時會自動 shrink 到最小化的失敗 case。
Python — Hypothesis：@given(st.integers(), st.text()) 裝飾器。和 pytest 整合，找到問題會自動縮小並記錄在 .hypothesis/ 資料夾供下次重現。
Java — jqwik：JUnit 5 extension，@Property + @ForAll 標記。
和 Example-based Test 的分工
Property-based testing 不取代 example test，兩者分工：
- Example test：你知道這個具體的 case 很重要，就直接寫。
add(2, 3) === 5是你對業務的明確說明，清楚易讀。 - Property test：你想確認某個性質對所有輸入都成立，讓機器去找 edge case。
最有效的用法是在關鍵算法（解析器、序列化、排序、加密）和業務規則（優惠計算、退款邏輯）上補一層 property test，讓機器去壓測你沒想到的輸入組合。