如何編寫測試用例以確保線程安全

我在C++中編寫了一個線程安全的（至少目標是這樣的）容器類。我在訪問成員時鎖定互斥體，並在完成時釋放。現在，我試着編寫一個測試用例，如果它真的是線程安全的。比方說，我有Container容器和兩個線程Thread1 Thread2。如何編寫測試用例以確保線程安全

Container container; 
Thread1() 
{ 
    //Add N items to the container 
} 
Thread2() 
{ 
    //Add N items to the container 
}

以這種方式，它在N = 1000時沒有問題。

但我不確定這個迴歸測試是否足夠。有沒有一種確定的方法來測試這樣的類？

謝謝。

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2010-07-15 xyzt

有沒有真正的方法來編寫測試證明其安全。

您只能設計它，所以它是安全的，並測試您的設計是否實現。最好你能做的就是壓力測試。

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2010-07-15 10:25:50

這是一個合理的出發點，但我想提出幾點建議：四核機器上

運行測試，以提高真正的資源爭用的可能性。
我不建議使用固定數量的線程，而是建議隨機數量的線程，其下限等於測試機器上的處理器數量，上限是該數字的四倍。
考慮偶爾使用大量項目（比如說100,000）。
在優化版本（非調試版本）上運行測試。

如果您的目標是Windows，您可能需要考慮使用臨界區域而不是互斥體，因爲它們通常性能更高。

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2010-07-15 10:31:23

證明它的安全是不可能的，但對於提高發現錯誤的壓力測試的機會，你可以修改容器的add方法，以便看起來是這樣的：

// Assuming all this is thread safe 
if (in_use_flag == true) { 
    error! 
} 
in_use_flag = true; 

... original add method code .... 

sleep(long_time); 
in-use-flag = false;

這樣，你幾乎可以確保兩個線程同時嘗試訪問容器，並檢查這種情況 - 從而確保線程安全性實際工作。

PS我也會刪除互斥保護，看看它一次失敗。

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2010-07-15 10:32:45 adamk

我想你寫了一個通用的容器，並且你想驗證兩個不同的線程不能在同一時間插入項目。

如果我的假設是正確的，那麼我的建議是編寫一個自定義類，讓你重載拷貝構造函數，插入一個可以被參數化的睡眠。

要測試您的容器，請爲您的自定義類創建一個實例，然後在第一個線程中插入自定義類的實例，並使用長sleep，同時啓動第二個線程以嘗試插入實例自定義類與一個簡短的sleep。如果第二次插入在第一次插入之前回來，您知道測試失敗。

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2010-07-15 10:37:06 Grimmy

捕捉一些競爭條件的好方法，但它也可能隱藏其他人。有沒有保證的方式來驗證沒有競爭條件，寫幾個測試，而@Grimmy建議應該肯定是其中之一。 – jalf 2010-07-15 10:45:09

如何編寫測試用例以確保線程安全

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