C#多线程单元测试

Question

我正在寻找有关在 C# 中为多线程编写单元测试的一些建议。具体来说，我想检查一个对象是否被正确锁定。但是，为了对此进行测试，我需要针对该对象进行断言，该对象可能在实现断言之前已更改(释放锁后，另一个线程可能会更改该对象)。

使用 AutoResetEvent 我已经能够控制单元测试端的流程，让我能够有效地模拟测试对象中的锁。这个问题是我不再需要锁来让测试通过。

我想要的是有一个在锁定时通过并在锁定时失败的测试。

显然，这是一个简化的示例。它也是 .Net 4，所以没有 async 和 await 选项(尽管如果这有帮助，更改可能是一个选项)。

欢迎提出建议。谢谢。

示例代码如下:

    public class BasicClass
    {
        public int Val 
        { 
            get { lock (lockingObject) { return val; } } 
            private set { lock (lockingObject) { val = value; } } 
        }
        private int val;

        public BasicClass(int val = -1)
        {
            Val = val;
        }

        public void SetValue(int val)
        {
            Val = val;
        }
        private object lockingObject = new object();
    }

这是 (NUnit) 单元测试:

    [Test]
    public void BasicClassTest()
    {
        for (int repeat = 0; repeat < 1000; repeat++) // Purely for dev testing and can get away with as no SetUp/TearDown
        {
            BasicClass b = new BasicClass();

            int taskCount = 10;
            Task[] tasks = new Task[taskCount];

            var taskControl = new AutoResetEvent(false);
            var resultControl = new AutoResetEvent(false);
            int expected = -1;

            for (int i = 0; i < taskCount; i++)
            {
                int temp = i;
                tasks[temp] = new Task(() =>
                    {
                        taskControl.WaitOne(); // Hold there here until set
                        b.SetValue(temp);
                        expected = temp;
                        resultControl.Set();   // Allows asserts to be processed.
                    });
            }

            // Start each task
            foreach (var t in tasks)
                t.Start();

            // Assert results as tasks finish.
            for (int i = 0; i < taskCount; i++)
            {
                taskControl.Set();       // Unblock, allow one thread to proceed.
                resultControl.WaitOne(); // Wait for a task to set a expected value
                Assert.That(b.Val, Is.EqualTo(expected));
                Console.WriteLine("b.Val = {0}, expected = {1}", b.Val, expected); // Output values to ensure they are changing
            }

            // Wait for all tasks to finish, but not forever.
            Task.WaitAll(tasks, 1000);
        }
    }

Answer 1

至于 DateTime.Now 等其他系统函数，我更喜欢抽象线程函数，如 sleep、mutex、signals 等等(是的，我知道有 DateTime.Now 和其他系统函数的库，但我想抽象这是一个更好的方法)。

因此，您最终会得到一种带有 Sleep 等方法的 IThreadind 接口(interface)。缺点是，在这种情况下您不能使用方便的 lock 语句。您可以使用 Lock(object) 方法返回一个 IDisposable，您可以将其与“using”语句一起使用，以获得几乎相同的舒适度。

using(threading.Lock(lockObject))
{
...
}

现在您可以使用真实函数创建真实实现，并为注入(inject)的单元测试创​​建 Mock。因此，例如，您可以在测试中将任何 sleep 调用缩短到几毫秒，以加快测试速度。并且您可以验证是否调用了您期望的所有函数。

听起来工作量很大？想一想，您将花费多少时间来调试一些讨厌的线程问题，这些问题有时会导致您的生产系统崩溃，而您的客户会胡作非为。