到目前为止,我已经避免了测试多线程代码的噩梦,因为它似乎是一个太大的雷区。我想知道人们是如何测试依赖于线程的代码以获得成功执行的,或者人们是如何测试那些仅在两个线程以给定方式交互时才会出现的问题的?
对于今天的程序员来说,这似乎是一个非常关键的问题,恕我直言,将我们的知识集中在这个问题上是很有用的。
到目前为止,我已经避免了测试多线程代码的噩梦,因为它似乎是一个太大的雷区。我想知道人们是如何测试依赖于线程的代码以获得成功执行的,或者人们是如何测试那些仅在两个线程以给定方式交互时才会出现的问题的?
对于今天的程序员来说,这似乎是一个非常关键的问题,恕我直言,将我们的知识集中在这个问题上是很有用的。
当前回答
对于Java,请参阅JCIP的第12章。有一些具体的例子,可以编写确定性的多线程单元测试,以至少测试并发代码的正确性和不变量。
用单元测试“证明”线程安全要危险得多。我相信在各种平台/配置上进行自动化集成测试会更好。
其他回答
有一些很好的工具。下面是一些Java的摘要。
一些好的静态分析工具包括FindBugs(提供了一些有用的提示)、JLint、Java Pathfinder (JPF & JPF2)和Bogor。
multithreaddtc是一个非常好的动态分析工具(集成到JUnit中),您必须在其中设置自己的测试用例。
IBM研究院的竞赛很有趣。它通过插入各种线程修改行为(例如sleep & yield)来检测你的代码,试图随机发现错误。
SPIN是对Java(和其他)组件建模的一个非常酷的工具,但是您需要一些有用的框架。它很难使用,但如果你知道如何使用它,它是非常强大的。相当多的工具在底层使用SPIN。
multithreaddtc可能是最主流的,但是上面列出的一些静态分析工具绝对值得一看。
上周我花了大部分时间在大学图书馆学习并发代码的调试。核心问题是并发代码是不确定的。通常,学术调试可以分为三个阵营之一:
Event-trace/replay. This requires an event monitor and then reviewing the events that were sent. In a UT framework, this would involve manually sending the events as part of a test, and then doing post-mortem reviews. Scriptable. This is where you interact with the running code with a set of triggers. "On x > foo, baz()". This could be interpreted into a UT framework where you have a run-time system triggering a given test on a certain condition. Interactive. This obviously won't work in an automatic testing situation. ;)
现在,正如上面评论者所注意到的,您可以将并发系统设计成更确定的状态。然而,如果你做得不好,你就又回到了设计顺序系统的问题上。
我的建议是,专注于制定一个非常严格的设计协议,规定什么是线程,什么不是线程。如果你限制了你的接口,使元素之间的依赖最小化,那就容易多了。
祝你好运,继续解决这个问题。
如果你正在测试简单的new Thread(runnable).run() 您可以模拟Thread来按顺序运行可运行对象
例如,如果被测试对象的代码像这样调用一个新线程
Class TestedClass {
public void doAsychOp() {
new Thread(new myRunnable()).start();
}
}
然后模拟new Threads并按顺序运行runable参数会有所帮助
@Mock
private Thread threadMock;
@Test
public void myTest() throws Exception {
PowerMockito.mockStatic(Thread.class);
//when new thread is created execute runnable immediately
PowerMockito.whenNew(Thread.class).withAnyArguments().then(new Answer<Thread>() {
@Override
public Thread answer(InvocationOnMock invocation) throws Throwable {
// immediately run the runnable
Runnable runnable = invocation.getArgumentAt(0, Runnable.class);
if(runnable != null) {
runnable.run();
}
return threadMock;//return a mock so Thread.start() will do nothing
}
});
TestedClass testcls = new TestedClass()
testcls.doAsychOp(); //will invoke myRunnable.run in current thread
//.... check expected
}
(如果可能的话)不要使用线程,使用actor /活动对象。易于测试。
并发是内存模型、硬件、缓存和代码之间复杂的相互作用。在Java的情况下,至少这样的测试主要由jcstress部分解决。众所周知,该库的创建者是许多JVM、GC和Java并发特性的作者。
但是即使是这个库也需要对Java内存模型规范有很好的了解,这样我们才能确切地知道我们在测试什么。但我认为这项工作的重点是微基准测试。不是庞大的业务应用。