java - 在 Java 中测试并发性

Question

根据清单 12.3 中的Java Concurrency in Practice一书，我们可以使用以下示例代码测试并发代码：

void testTakeBlocksWhenEmpty() {
 final BoundedBuffer<Integer> bb = new BoundedBuffer<Integer>(10);
 Thread taker = new Thread() {
  public void run() {
   try {
    int unused = bb.take();
    fail(); // if we get here, it’s an error
   } catch (InterruptedException success) { }
  }
 };
 try {
  taker.start();
  Thread.sleep(LOCKUP_DETECT_TIMEOUT);
  taker.interrupt();
  taker.join(LOCKUP_DETECT_TIMEOUT);
  assertFalse(taker.isAlive());
 } catch (Exception unexpected) {
  fail();
 }
}

假设执行了以下步骤：

1. taker线程开始了。
2. bb.take()fail()成功返回，我们只是在方法运行之前一点点。
3. 它被称为interrupt()方法。
4. 我们在线程的catch块。taker

所以，我们现在处于 catch 块，但实际上测试方法失败了。它失败了，我们永远不会被告知。

这是正确的吗？如果是，我们如何解决这个问题？

Answer 1

测试线程/异步代码的一般方法是阻塞主测试线程，从其他线程捕获失败的断言，重新启动主测试线程并重新抛出任何失败。手工完成是相当样板的，这是像ConcurrentUnit这样的库很方便的地方。前任：

  final Waiter waiter = new Waiter();

  new Thread(() -> {
    doSomeWork();
    waiter.assertTrue(true);
    waiter.resume();
  }).start();

  // Wait for resume() to be called
  waiter.await(1000);

Answer 2

take应该在一个空队列上阻塞。所以预期的事件顺序是：

• taker.start();=> 启动线程
• Thread.sleep(LOCKUP_DETECT_TIMEOUT);等待以确保线程已启动并take已被调用。常量的实际值很难估计，但任何高于几百毫秒的值就足够了 - 或者，您可以使用 CountDownLatch 来了解接收线程何时启动
• 在接受者线程中：bb.take();=> 应该阻塞 - 如果它没有fail()被调用并且测试失败
• 在主线程中：taker.interrupt();=>该take()方法应该退出InterruptedException
• 在主线程中：taker.join();=> 等待一段时间以允许接受者线程完成
• 在主线程中：assertFalse(taker.isAlive());=> 确认接受者线程已经退出并且不再被take方法阻塞

带有锁存器的版本（它假设如果线程在调用之前 被中断，则会以 InterruptedException 退出 - 如果没有，那么您别无他法，只能在调用之前添加一些随机睡眠）：taketakestarted.await()

void testTakeBlocksWhenEmpty() {
 final CountDownLatch started = new CountDownLatch(1);
 final CountDownLatch ended = new CountDownLatch(1);
 final BoundedBuffer<Integer> bb = new BoundedBuffer<Integer>(10);
 Thread taker = new Thread() {
  public void run() {
   try {
    started.countDown();
    int unused = bb.take();
    fail(); // if we get here, it’s an error
   } catch (InterruptedException success) { }
   ended.countDown();
  }
 };
 try {
  taker.start();
  started.await();
  taker.interrupt();
  assertTrue(ended.await());
 } catch (Exception unexpected) {
  fail();
 }
}

您应该为您的测试方法或锁存器添加一个超时时间（如果测试通过，则足够长，不会干扰，例如 5 秒）。这将避免阻塞您的整个测试套件。