测试方法是否以同步方式运行答案

【问题标题】：test if a method behaves in a synchronized way测试方法是否以同步方式运行
【发布时间】：2017-03-01 16:06:00
【问题描述】：

以下代码是概述此单元测试目标的 sn-p。下面演示了createFile 仅执行一项已知为线程安全操作的任务。

因此，这个想法更多的是围绕测试而不是实际操作；为了毫无疑问地证明，线程安全方法的行为，因为它的行为方式我们已经在历史上证明过。

public static final synchronized void createFile(final File file) throws IOException {
    file.createNewFile();
}

@Test
public void testCreateFileThreadSafety() throws Exception {
    for (int i = 1; i < 50; i++) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    createFile(new File(i+".txt"));
                    new File(i+".txt").delete();
                } catch (IOException ex) {
                   System.out.println(ex.getMessage());
                }
            }
        }).start();
        assertTrue(file.getParentFile().listFiles().length == 0);
    }
}

编辑：

现在发生了什么：线程被创建，文件被创建，文件被删除，线程死亡，断言证明什么都没有并重复

预期结果：线程应该全部启动，并且断言应该确保一次只创建一个文件，并且其他线程正在等待，而不是执行该方法

双重编辑：

我真正需要的是对上述单元测试进行重构，以便它完成它应该做的事情（如上所述）

【问题讨论】：

我不太了解这个策略。为什么要检查当前目录是否为空，每次启动线程创建然后删除文件时，测试您的方法是否已同步？以及为什么要同步此方法，因为 createNewFile() 已经自动创建了一个新的空文件...（引用自 javadoc）
不详细说明为什么这不起作用；但指出概念上的弱点： - 没有必要“证明”synchronized 关键字有效。如：您也没有测试每个原始 int 值都可以容纳 32 位；并且没有一个只支持 31 位。因为这些都是您的应用程序范围之外的所有元素。换句话说：你可以/应该相信这样的事情。甚至当 JVM 中存在错误时：期望它是如此微妙，以至于您可以轻易想到的没有任何东西会发现此类问题。
-“真正的”线程安全是关于防止死锁或导致数据损坏或不一致的竞争条件。在一定程度上可以测试是的；但是测试设置需要根据您的“被测代码”的具体情况进行定制。
如果您的测试目标是测试发布的代码以外的其他内容，那么请展示您真正打算测试的内容。事实上，这个测试没有意义，也没有办法检查方法是否同步，因为如果它没有同步它会做完全相同的事情（因为 createNewFile 已经是线程安全的）。
投票重新开放。我认为您无法通过 JUnit 测试来证明它，但您可以通过在方法中添加一些代码来证明它，例如增加一个 volatile 静态计数器，并检查它一次只增加 1。

标签： java multithreading junit synchronized

【解决方案1】：

当然，对于这个非常简单的用例来说，这很愚蠢，因为 synchronized 关键字就在那里。但一般来说，如果你想测试一个方法是否从不并发调用，你可以抛出这个：

static AtomicInteger c = new AtomicInteger();

public void knownNonThreadSafeMethod(final File file) throws IOException {
    int t = c.incrementAndGet();
    doSomething();   
    Thread.yield(); //try to force race conditions, remove in prod
    assert t == c.intValue();
}

如果您使用简单的 int i.s.o. AtomicInteger，编译器优化将删除断言。

static int c = 0;

public void knownNonThreadSafeMethod(final File file) throws IOException {
    int t = ++c;
    doSomething();   
    assert t == c; //smart-ass compiler will optimize to 'true'
}

使用 AtomicInteger，可以保证该值在所有 CPU 和所有线程上同步，因此您将检测到任何并发访问。

我知道它不在 JUnit 测试中，但我找不到任何非侵入性的方法来解决这个问题。也许你可以通过 AspectJ 注入它？

【讨论】：

【解决方案2】：

创建覆盖createNewFile 方法的File 子类，如下所示：

class TestFile extends File {

    private final AtomicBoolean isCreated = new AtomicBoolean(false);
    private boolean isSynchronizationFailed = false;

    public boolean createNewFile() throws IOException {
        if (isCreated.compareAndSet(false, true)) {
            // give other threads chance to get here
            try {
                Thread.sleep(1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            // cleanup
            isCreated.set(false);
        } else {
            isSynchronizationFailed = true;
        }
        return super.createNewFile();
    }
}

将此类的实例传递给您的线程

最后断言你的测试 isSynchronizationFailed 是假的。

如果两个线程同时进入 createNewFile 方法，你会将 isSynchronizationFailed 变量设置为 true。

【讨论】：

这是概念证明，你的 cmets 是有用的补充