multithreading - 如何测试跨线程队列？

Question

I am not 100% sure that this is SO-adequate question, but I guess it falls under "a specific programming problem". Tips to make it more SO-friendly are welcome.

一点背景

在 DLang 中，线程之间没有默认的数据共享——取而代之的是我们使用消息传递。这种方法既安全又干净，但很难水平扩展我们的代码。最好的例子是多作者 - 多读者问题 - 使用 std.concurrency 时会变得相当复杂。

解决该问题的常见方法是使用内存中队列 - 写入者推送到该队列，读者从中拉出，每个线程按自己的节奏运行，Bob 是你的叔叔。因此，我决定自己为 DLang 实现 Queue。

代码

队列有以下 API:

module javaesque.concurrency;

Queue!T queue(T)(){
    // constructor, out of struct itself for implementation sake
}

struct Queue(T){
    // internals not important for the sake of question

    void push(T val){
    // ...
    }

    T pull(){
    // ...
    }
}

这是一个使用它的示例应用程序:

// import whatever's needed, stdio, concurrency, etc

void runnable(Queue!string q){
    try {
        while (true) {
            writeln(to!string(thisTid)~" "~q.pull());
        }
    } catch (OwnerTerminated ot) {
    }
}

void main(string[] args){
    Queue!string queue = queue!string();
    spawn(&runnable, queue);
    spawn(&runnable, queue);
    for (int i = 0; i< 20; ++i){
        queue.push(to!string(i));
    }
    readln();
}

问题

好的，那我该如何测试呢？在制作原型(prototype)时，我只是通过运行该示例应用程序对其进行了测试，但既然我已经确认这个想法本身可以按预期工作，我想编写一些单元测试。但是如何呢？

Please keep in mind that I didn't add dlang or related tags to this question. Even though I've supplied snippets in DLang and the background is highly D-related, I am looking for general help on testing this kind of structures, without constraining myself to this language. Obviously, general answer with DLang-specific addition is welcome, but the question itself should be treated as language-agnostic.

Answer 1

好吧，“通用”测试方法有两个方面:

• 您专注于构造的公共(public)契约，并想出测试该契约各个方面的测试用例
• 您专注于内部实现并考虑(额外的)测试用例以让您进入特定的极端情况

除此之外:您显然首先以单线程方式测试整个构造。您还可以查看与 same thread 类似的内容服务:您将环境设置为有效仅使用一个线程。

这对于您的“大部分”代码可能就足够了 - 然后您可能会接受一些实际测试一个预期端到端场景(使用多线程)的“集成”测试。例如，您可以在那里测试您的多个读者最终会收到一些预期的结果。

最后，从另一个角度来看:好的单元测试的关键是编写可以容易进行单元测试的代码。你需要能够真正地孤立地看待你的不同单位。但是，如果您要在此处提供该代码，那宁愿变成一个代码审查请求(不属于此处)。