如何编写线程安全自动化测试

Question

我有一个不是线程安全的类：

class Foo { 
    /* Abstract base class, code which is not thread safe */ 
};

此外，如果您有foo1和foo2对象，则在foo1 2->另一个foo1()返回之前，不能调用foo1 1->someFunc()(这可以在两个线程中发生)。这种情况是无法更改的( Foo子类实际上是python脚本的包装器)。

为了防止不必要的呼叫，我创建了以下内容-

class FooWrapper {
public:
    FooWrapper(Foo* foo, FooWrappersMutex* mutex);
    /* Wrapped functions from Foo */
};

在内部，FooWrapper用共享互斥包包装对Foo函数的调用。

我想测试FooWrapper的线程安全性。我最大的问题是线程是由操作系统管理的，这意味着我对它们的执行控制较少。我想测试的是以下场景：

• 线程1在函数内部调用fooWrapper1 1->someFunc()和块。
• 线程2调用fooWrapper2 2->另一个since()并立即返回(因为someFunc()仍在执行)
• 线程1完成执行。

自动测试这样的场景最简单的方法是什么？

我在Win32上使用QT，虽然我更喜欢像QT那样至少跨平台的解决方案。

Answer 1

与其仅仅检查某个特定线程是否已经完成，不如创建一个假的Foo，由您的包装器调用，在该包装器中，函数记录它们实际启动/完成的时间。那么，您的屈服线程只需等待足够长的时间就可以区分记录的时间。在您的测试中，您可以断言another_func的启动时间是在some_func的启动时间之后，而它的完成时间是在some_func的完成时间之前。因为您的假类只记录时间，这应该足以保证包装类正常工作。

编辑：当然，您知道Foo对象所做的可能是反模式，即顺序耦合。根据它所做的，如果还没有调用第一个方法，那么您可以通过让第二个方法不做任何操作来处理它。使用顺序耦合链接的例子，这将类似于汽车在油门踏板被按下时什么也不做，如果汽车还没有启动。如果不做任何事情是不适当的，您可以等待，然后再试一次，在当前线程中启动“启动序列”，或者将其作为错误处理。所有这些都可以由包装器强制执行，并且可能更容易测试。

如果需要对另一个方法进行中间调用，您可能还需要小心，以确保同一方法不会被按顺序调用两次。

Answer 2

您可能需要查看Microsoft的http://research.microsoft.com/CHESS/。它是多线程程序( .NET和本机代码)的测试框架。

如果我正确理解了这一点，它就会用自己的线程库替换操作系统的线程库，这样它就可以控制线程切换。然后对程序进行分析，找出线程执行流可以交织的每一种可能的方式，并为每一种可能的交织重新运行测试套件。

Answer 3

Intel线程检查器。

如果我没记错的话，该工具将检查您的代码，以查看理论上可能的数据竞赛。关键是您不需要运行您的代码来检查它是否正确。