假设在“多线程”代码下是指某些东西

有状态和可变的 由多个线程访问/修改 同时

换句话说，我们讨论的是测试自定义的有状态线程安全类/方法/单元——这应该是当今非常罕见的野兽。

因为这个野兽很罕见，首先我们需要确保有充分的理由来写它。

步骤1。考虑在相同的同步上下文中修改状态。

现在很容易编写可组合的并发和异步代码，其中IO或其他慢操作卸载到后台，但共享状态在一个同步上下文中更新和查询。例如，async/await任务和。net中的Rx等等——它们都是可测试的设计，“真正的”任务和调度程序可以被取代，以使测试具有确定性(但这超出了问题的范围)。

这听起来可能很有限，但这种方法效果惊人。以这种风格编写整个应用程序是可能的，而不需要使任何状态线程安全(我这样做)。

步骤2。如果在单个同步上下文上操作共享状态是绝对不可能的。

确保轮子没有被重新发明/肯定没有标准的替代方案可以适应这项工作。代码应该是非常内聚的，包含在一个单元中，例如，它很有可能是一些标准的线程安全数据结构的特殊情况，如哈希映射或集合或其他。

注意:如果代码很大/跨越多个类并且需要多线程状态操作，那么设计很有可能是不好的，请重新考虑第1步

步骤3。如果达到了这一步，那么我们需要测试我们自己的自定义有状态线程安全类/方法/单元。

我非常诚实:我从来没有为这样的代码编写过合适的测试。大多数情况下，我在第一步就成功了，有时在第二步。上次我不得不编写自定义线程安全代码是在很多年前，那是在我采用单元测试之前/可能我不需要用目前的知识来编写它。

如果我真的必须测试这样的代码(最终，真正的答案)，那么我会尝试下面的一些事情

Non-deterministic stress testing. e.g. run 100 threads simultaneously and check that end result is consistent. This is more typical for higher level / integration testing of multiple users scenarios but also can be used at the unit level. Expose some test 'hooks' where test can inject some code to help make deterministic scenarios where one thread must perform operation before the other. As ugly as it is, I can't think of anything better. Delay-driven testing to make threads run and perform operations in particular order. Strictly speaking such tests are non-deterministic too (there's a chance of system freeze / stop-the-world GC collection which can distort otherwise orchestrated delays), also it is ugly but allows to avoid hooks.

我喜欢编写两个或多个测试方法在并行线程上执行，并且每个方法都调用被测对象。我一直在使用Sleep()调用来协调来自不同线程的调用顺序，但这并不真正可靠。它也慢得多，因为你必须睡足够长的时间，时间通常是有效的。

我从编写FindBugs的同一组中找到了多线程TC Java库。它允许您在不使用Sleep()的情况下指定事件的顺序，而且它是可靠的。我还没试过。

这种方法的最大限制是它只允许您测试您怀疑会引起麻烦的场景。正如其他人所说，您确实需要将多线程代码隔离到少量简单类中，以便有希望彻底测试它们。

一旦您仔细测试了您预计会导致问题的场景，那么在类中抛出一堆并发请求的不科学测试是寻找意外问题的好方法。

更新:我已经玩了一些多线程TC Java库，它工作得很好。我还将它的一些特性移植到一个。net版本，我称之为TickingTest。

我曾经有过测试线程代码的不幸任务，这绝对是我写过的最难的测试。

在编写测试时，我使用委托和事件的组合。基本上，它都是关于使用PropertyNotifyChanged事件和WaitCallback或某种轮询的ConditionalWaiter。

我不确定这是否是最好的方法，但它对我来说是有效的。

假设在“多线程”代码下是指某些东西

有状态和可变的 由多个线程访问/修改 同时

换句话说，我们讨论的是测试自定义的有状态线程安全类/方法/单元——这应该是当今非常罕见的野兽。

因为这个野兽很罕见，首先我们需要确保有充分的理由来写它。

步骤1。考虑在相同的同步上下文中修改状态。

现在很容易编写可组合的并发和异步代码，其中IO或其他慢操作卸载到后台，但共享状态在一个同步上下文中更新和查询。例如，async/await任务和。net中的Rx等等——它们都是可测试的设计，“真正的”任务和调度程序可以被取代，以使测试具有确定性(但这超出了问题的范围)。

这听起来可能很有限，但这种方法效果惊人。以这种风格编写整个应用程序是可能的，而不需要使任何状态线程安全(我这样做)。

步骤2。如果在单个同步上下文上操作共享状态是绝对不可能的。

确保轮子没有被重新发明/肯定没有标准的替代方案可以适应这项工作。代码应该是非常内聚的，包含在一个单元中，例如，它很有可能是一些标准的线程安全数据结构的特殊情况，如哈希映射或集合或其他。

注意:如果代码很大/跨越多个类并且需要多线程状态操作，那么设计很有可能是不好的，请重新考虑第1步

步骤3。如果达到了这一步，那么我们需要测试我们自己的自定义有状态线程安全类/方法/单元。

我非常诚实:我从来没有为这样的代码编写过合适的测试。大多数情况下，我在第一步就成功了，有时在第二步。上次我不得不编写自定义线程安全代码是在很多年前，那是在我采用单元测试之前/可能我不需要用目前的知识来编写它。

如果我真的必须测试这样的代码(最终，真正的答案)，那么我会尝试下面的一些事情

Non-deterministic stress testing. e.g. run 100 threads simultaneously and check that end result is consistent. This is more typical for higher level / integration testing of multiple users scenarios but also can be used at the unit level. Expose some test 'hooks' where test can inject some code to help make deterministic scenarios where one thread must perform operation before the other. As ugly as it is, I can't think of anything better. Delay-driven testing to make threads run and perform operations in particular order. Strictly speaking such tests are non-deterministic too (there's a chance of system freeze / stop-the-world GC collection which can distort otherwise orchestrated delays), also it is ugly but allows to avoid hooks.

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