如何编写测试用例以确保线程安全

我在C++中编写了一个线程安全的（至少目标是这样的）容器类。我在访问成员时锁定互斥体，并在完成时释放。现在，我试着编写一个测试用例，如果它真的是线程安全的。比方说，我有Container容器和两个线程Thread1 Thread2。如何编写测试用例以确保线程安全

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

以这种方式，它在N = 1000时没有问题。

但我不确定这个回归测试是否足够。有没有一种确定的方法来测试这样的类？

谢谢。

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2010-07-15 xyzt

有没有真正的方法来编写测试证明其安全。

您只能设计它，所以它是安全的，并测试您的设计是否实现。最好你能做的就是压力测试。

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2010-07-15 10:25:50

这是一个合理的出发点，但我想提出几点建议：四核机器上

运行测试，以提高真正的资源争用的可能性。
我不建议使用固定数量的线程，而是建议随机数量的线程，其下限等于测试机器上的处理器数量，上限是该数字的四倍。
考虑偶尔使用大量项目（比如说100,000）。
在优化版本（非调试版本）上运行测试。

如果您的目标是Windows，您可能需要考虑使用临界区域而不是互斥体，因为它们通常性能更高。

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2010-07-15 10:31:23

证明它的安全是不可能的，但对于提高发现错误的压力测试的机会，你可以修改容器的add方法，以便看起来是这样的：

// 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;

这样，你几乎可以确保两个线程同时尝试访问容器，并检查这种情况 - 从而确保线程安全性实际工作。

PS我也会删除互斥保护，看看它一次失败。

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2010-07-15 10:32:45 adamk

我想你写了一个通用的容器，并且你想验证两个不同的线程不能在同一时间插入项目。

如果我的假设是正确的，那么我的建议是编写一个自定义类，让你重载拷贝构造函数，插入一个可以被参数化的睡眠。

要测试您的容器，请为您的自定义类创建一个实例，然后在第一个线程中插入自定义类的实例，并使用长sleep，同时启动第二个线程以尝试插入实例自定义类与一个简短的sleep。如果第二次插入在第一次插入之前回来，您知道测试失败。

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2010-07-15 10:37:06 Grimmy

捕捉一些竞争条件的好方法，但它也可能隐藏其他人。有没有保证的方式来验证没有竞争条件，写几个测试，而@Grimmy建议应该肯定是其中之一。 – jalf 2010-07-15 10:45:09

如何编写测试用例以确保线程安全

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