如何對線程安全隊列進行單元測試

Question

我需要一個具有以下要求的簡單數據結構：

• 它應該像一個隊列，
• 所有入隊操作都應該是原子的。

我對多線程的經驗非常有限，但這就是我的目標：

public class Tickets
{
    private ConcurrentQueue<uint> _tickets;

    public Tickets(uint from, uint to)
    {
        Initialize(from, to);
    }

    private readonly object _lock = new object();
    public void Initialize(uint from, uint to)
    {
        lock(_lock)
        {
            _tickets = new ConcurrentQueue<uint>();

            for (uint i = from; i <= to; i++)
            {
                _tickets.Enqueue(i);
            }
        }
    }

    public uint Dequeue()
    {
        uint number;
        if (_tickets.TryDequeue(out number))
        {
            return number;
        }

        throw new ArgumentException("Ticket queue empty!");
    }
}

第一個問題：這段代碼好嗎？

Secod問題：我怎樣才能對這個類進行單元測試（例如，兩個線程在隊列中定期執行出隊操作，元素為（1,2,3,4,5,6），第一個線程只能得到奇數和第二個線程只有偶數）？ 我試過這個，但斷言沒有執行：

[Test]
public void Test()
{
    var tickets = new Tickets(1, 4);
    var t1 = new Thread(() =>
                            {
                                Assert.AreEqual(1, tickets.Dequeue());
                                Thread.Sleep(100);
                                Assert.AreEqual(3, tickets.Dequeue());
                            });


    var t2 = new Thread(() =>
                            {
                                Assert.AreEqual(2, tickets.Dequeue());
                                Thread.Sleep(100);
                                Assert.AreEqual(4, tickets.Dequeue());
                            });

    t1.Start();
    t2.Start();
}

Answer 1

我會用國際象棋： http ： //research.microsoft.com/en-us/projects/chess

CHESS是一種在並行程序中查找和復制Heisenbugs的工具。 CHESS重復運行並發測試，確保每次運行都采用不同的交錯。 如果交錯導致錯誤，CHESS可以重現交錯以改進調試。 CHESS適用於托管和本機程序。

Answer 2

多線程和單元測試的問題是時間問題。 當您嘗試將多個線程引入單元測試時，您將面臨不可重現的測試結果的風險，測試有時會通過，但有時則不會通過。

但只是為了解釋為什么你的斷言可能沒有執行，單元測試在線程之前完成。 它需要等待線程完成而不是僅僅將它們踢掉並繼續前進。 單元測試框架本身不是線程安全的或者能夠從其他線程調用Asserts也是可行的。

對不起，這不是一個解決方案，但我不知道任何多線程代碼的自動化測試解決方案。

另請參閱： 我應該如何對線程代碼進行單元測試？