如何使用JUnit测试触发异步进程的方法?

我不知道如何让我的测试等待流程结束(它不是一个确切的单元测试,它更像一个集成测试,因为它涉及到几个类,而不仅仅是一个)。


当前回答

尽可能避免使用并行线程进行测试(大多数时候都是这样)。这只会使您的测试不可靠(有时通过,有时失败)。

只有当你需要调用其他库/系统时,你可能不得不等待其他线程,在这种情况下,总是使用await库而不是Thread.sleep()。

永远不要在测试中只调用get()或join(),否则您的测试可能会在CI服务器上一直运行,以防将来永远无法完成。在调用get()之前,始终在测试中首先断言isDone()。对于CompletionStage,就是. tocompletablefuture (). isdone()。

当你像这样测试一个非阻塞方法时:

public static CompletionStage<String> createGreeting(CompletableFuture<String> future) {
    return future.thenApply(result -> "Hello " + result);
}

那么你不应该仅仅通过在测试中传递一个完整的Future来测试结果,你还应该确保你的方法doSomething()不会通过调用join()或get()来阻塞。如果使用非阻塞框架,这一点尤其重要。

要做到这一点,测试一个未完成的未来,你手动设置为完成:

@Test
public void testDoSomething() throws Exception {
    CompletableFuture<String> innerFuture = new CompletableFuture<>();
    CompletableFuture<String> futureResult = createGreeting(innerFuture).toCompletableFuture();
    assertFalse(futureResult.isDone());

    // this triggers the future to complete
    innerFuture.complete("world");
    assertTrue(futureResult.isDone());

    // futher asserts about fooResult here
    assertEquals(futureResult.get(), "Hello world");
}

这样,如果您将future.join()添加到doSomething(),测试将失败。

如果你的服务使用ExecutorService,比如applyasync(…, executorService),然后在你的测试中注入一个单线程的executorService,比如来自guava的:

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

如果你的代码使用forkJoinPool,比如applyasync(…),重写代码使用ExecutorService(有很多好的理由),或者使用await。

为了缩短示例,我将BarService设置为测试中作为Java8 lambda实现的方法参数,通常它将是您将模拟的注入引用。

其他回答

如果你想测试逻辑,不要异步测试。

例如,测试这段代码,它对异步方法的结果起作用。

public class Example {
    private Dependency dependency;

    public Example(Dependency dependency) {
        this.dependency = dependency;            
    }

    public CompletableFuture<String> someAsyncMethod(){
        return dependency.asyncMethod()
                .handle((r,ex) -> {
                    if(ex != null) {
                        return "got exception";
                    } else {
                        return r.toString();
                    }
                });
    }
}

public class Dependency {
    public CompletableFuture<Integer> asyncMethod() {
        // do some async stuff       
    }
}

在测试中模拟使用同步实现的依赖关系。单元测试是完全同步的,运行时间为150毫秒。

public class DependencyTest {
    private Example sut;
    private Dependency dependency;

    public void setup() {
        dependency = Mockito.mock(Dependency.class);;
        sut = new Example(dependency);
    }

    @Test public void success() throws InterruptedException, ExecutionException {
        when(dependency.asyncMethod()).thenReturn(CompletableFuture.completedFuture(5));

        // When
        CompletableFuture<String> result = sut.someAsyncMethod();

        // Then
        assertThat(result.isCompletedExceptionally(), is(equalTo(false)));
        String value = result.get();
        assertThat(value, is(equalTo("5")));
    }

    @Test public void failed() throws InterruptedException, ExecutionException {
        // Given
        CompletableFuture<Integer> c = new CompletableFuture<Integer>();
        c.completeExceptionally(new RuntimeException("failed"));
        when(dependency.asyncMethod()).thenReturn(c);

        // When
        CompletableFuture<String> result = sut.someAsyncMethod();

        // Then
        assertThat(result.isCompletedExceptionally(), is(equalTo(false)));
        String value = result.get();
        assertThat(value, is(equalTo("got exception")));
    }
}

你不测试异步行为,但你可以测试逻辑是否正确。

我更喜欢使用等待和通知。它简单明了。

@Test
public void test() throws Throwable {
    final boolean[] asyncExecuted = {false};
    final Throwable[] asyncThrowable= {null};

    // do anything async
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                // Put your test here.
                fail(); 
            }
            // lets inform the test thread that there is an error.
            catch (Throwable throwable){
                asyncThrowable[0] = throwable;
            }
            // ensure to release asyncExecuted in case of error.
            finally {
                synchronized (asyncExecuted){
                    asyncExecuted[0] = true;
                    asyncExecuted.notify();
                }
            }
        }
    }).start();

    // Waiting for the test is complete
    synchronized (asyncExecuted){
        while(!asyncExecuted[0]){
            asyncExecuted.wait();
        }
    }

    // get any async error, including exceptions and assertationErrors
    if(asyncThrowable[0] != null){
        throw asyncThrowable[0];
    }
}

基本上,我们需要创建一个最终的数组引用,在匿名内部类中使用。我宁愿创建一个布尔[],因为如果我们需要wait(),我可以设置一个值来控制。当一切都完成后,我们只需释放asyncExecuted。

您可以尝试使用await库。这使得测试您所谈论的系统变得很容易。

值得一提的是,《并发实践》中有一章非常有用,它描述了一些单元测试方法,并给出了解决问题的方案。

TL,博士;不幸的是,目前还没有内置的解决方案(在撰写本文时,2022年),因此您可以自由使用和/或实现任何适合您的情况。

例子

另一种方法是使用CountDownLatch类。

public class DatabaseTest {

    /**
     * Data limit
     */
    private static final int DATA_LIMIT = 5;

    /**
     * Countdown latch
     */
    private CountDownLatch lock = new CountDownLatch(1);

    /**
     * Received data
     */
    private List<Data> receiveddata;

    @Test
    public void testDataRetrieval() throws Exception {
        Database db = new MockDatabaseImpl();
        db.getData(DATA_LIMIT, new DataCallback() {
            @Override
            public void onSuccess(List<Data> data) {
                receiveddata = data;
                lock.countDown();
            }
        });

        lock.await(2000, TimeUnit.MILLISECONDS);

        assertNotNull(receiveddata);
        assertEquals(DATA_LIMIT, receiveddata.size());
    }
}

注意:不能只使用与常规对象同步的对象作为锁,因为快速回调可以在锁的wait方法被调用之前释放锁。请参阅Joe Walnes的博客文章。

由于@jtahlborn和@Ring的评论,删除了CountDownLatch周围的同步块