Pete Goodliffe有一个关于线程代码单元测试的系列。

是很困难的。我采用了更简单的方法，尽量将线程代码从实际测试中抽象出来。皮特确实提到了我分手的方式是错误的但我要么是正确的，要么就是我很幸运。

听着，要做到这一点并不容易。我正在做一个本来就是多线程的项目。事件来自操作系统，我必须并发地处理它们。

处理测试复杂的多线程应用程序代码的最简单方法是:如果它太复杂而无法测试，那么您做错了。如果您有一个单独的实例，其中有多个线程作用于它，并且您无法测试这些线程相互踩在一起的情况，那么您的设计需要重做。它既简单又复杂。

有许多方法可以为多线程编程，以避免线程同时通过实例运行。最简单的方法是使所有对象都是不可变的。当然，这通常是不可能的。因此，您必须在设计中确定线程与同一实例交互的地方，并减少这些地方的数量。通过这样做，您可以隔离多线程实际发生的几个类，从而降低测试系统的总体复杂性。

但是您必须意识到，即使这样做，您仍然不能测试两个线程相互践踏的每一种情况。要做到这一点，您必须在同一个测试中并发地运行两个线程，然后准确地控制它们在任何给定时刻执行的行。你能做的就是模拟这种情况。但这可能需要您专门为测试编写代码，这充其量是迈向真正解决方案的半步。

测试代码是否存在线程问题的最好方法可能是对代码进行静态分析。如果您的线程代码没有遵循有限的线程安全模式集，那么您可能会遇到问题。我相信VS中的代码分析确实包含了一些线程的知识，但可能不多。

看，就目前的情况来看(可能还会持续很长一段时间)，测试多线程应用程序的最佳方法是尽可能降低线程代码的复杂性。最小化线程交互的区域，尽可能地进行测试，并使用代码分析来识别危险区域。

有一篇关于这个主题的文章，在示例代码中使用Rust作为语言:

https://medium.com/@polyglot_factotum/rust-concurrency-five-easy-pieces-871f1c62906a

总而言之，诀窍在于编写并发逻辑，使其对涉及多个执行线程的非确定性具有健壮性，使用通道和condvars等工具。

然后，如果这就是您构建“组件”的方式，那么测试它们的最简单方法是使用通道向它们发送消息，然后阻塞其他通道以断言组件发送某些预期的消息。

链接到的文章完全使用单元测试编写。

我在测试多线程代码时也遇到了严重的问题。然后我在Gerard Meszaros的“xUnit测试模式”中找到了一个非常酷的解决方案。他描述的模式被称为Humble object。

基本上，它描述了如何将逻辑提取到独立的、易于测试的组件中，该组件与环境解耦。在你测试了这个逻辑之后，你可以测试复杂的行为(多线程，异步执行，等等…)

确实很难!在我的(c++)单元测试中，我按照使用的并发模式将其分解为几个类别:

Unit tests for classes that operate in a single thread and aren't thread aware -- easy, test as usual. Unit tests for Monitor objects (those that execute synchronized methods in the callers' thread of control) that expose a synchronized public API -- instantiate multiple mock threads that exercise the API. Construct scenarios that exercise internal conditions of the passive object. Include one longer running test that basically beats the heck out of it from multiple threads for a long period of time. This is unscientific I know but it does build confidence. Unit tests for Active objects (those that encapsulate their own thread or threads of control) -- similar to #2 above with variations depending on the class design. Public API may be blocking or non-blocking, callers may obtain futures, data may arrive at queues or need to be dequeued. There are many combinations possible here; white box away. Still requires multiple mock threads to make calls to the object under test.

题外话:

在我所做的内部开发人员培训中，我教授了并发的支柱和这两种模式，作为思考和分解并发问题的主要框架。显然还有更先进的概念，但我发现这组基础知识可以帮助工程师摆脱困境。正如上面所描述的，它还会导致代码更具单元可测试性。

下面的文章提出了两种解决方案。包装一个信号量(CountDownLatch)，并添加诸如从内部线程外部化数据之类的功能。实现此目的的另一种方法是使用线程池(请参阅兴趣点)。

喷头-高级同步对象