在Java中测试线程安全[重复]

Posted 2023-02-26

【中文标题】在Java中测试线程安全[重复]

【英文标题】：Testing thread-safety in Java [duplicate]

【发布时间】：2012-08-15 23:14:58

【问题描述】：

可能重复：How should I unit test threaded code?Guidelines for testing multithreaded code or ensuring that code is thread-safe

是否可以“单元测试”一个简单的类是否是线程安全的？

我的具体情况是一个简单的类，它对向量进行子集：给定要保留的向量位置的“白名单”和一个输入向量，它会生成一个输出向量，其中仅包含白名单中位置的值。我想编写一个单元测试（如果可能的话）以确保如果我们将来重构这个类，我们会保持它的线程安全。如果该类不再是线程安全的，则单元测试将失败。我意识到这有点模糊和定义不足。

【问题讨论】：

唯一可以确定的方法是通过一些密集的线程测试来实际运行它，这些测试旨在捕获诸如竞争条件和丢弃值之类的东西。

但它会可靠地工作吗？测试是否只是有时会失败？

你不能通过测试证明一个类是线程安全的。您只能尝试对其进行压力测试，希望如果您有并发错误，它们会出现，但不能保证它们会出现。

How should I unit test threaded code? 和 Guidelines for testing multithreaded code or ensuring that code is thread-safe 的可能重复

针对线程问题进行单元测试的问题在于，您的测试工具实际上总是具有与实际应用程序不同的时序行为（以及 CPU 和内存行为），而线程问题通常对这些事情很敏感。这是因为诸如无死锁和活跃性之类的东西是全局属性，而不是（通常）组件级属性。

【参考方案1】：

这正是Java Pathfinder 的用途。它的学习曲线有点陡峭，但实际上可以使用此工具构建详尽的证明。您构建一个场景并使用 JPF 运行它，然后 JPF 探索所有可能的线程顺序以查找可能的错误。您需要在程序中构建断言以供 JPF 检查。 JPF 在执行期间假定顺序一致性，但您也可以使用 Java Racefinder 插件来证明这一点。

诚然，很难建立一个适当的证明——但这是可能的。如果没有其他办法，JPF 可以用来帮助您根除一些您可能会错过的并发错误。

【参考方案2】：

线程安全是一个类有或没有的属性。线程安全可能意味着，取决于上下文，没有竞争条件，以特定顺序执行代码或其他任何东西。

测试不能证明没有错误，它只能揭示它们。在我确保多线程代码正确的（不是那么广泛的）经验中，最好的提示可能是保持代码尽可能简单和清晰，并尝试通过检查发现错误。重复运行测试不会有太大帮助。