Provocazione di una condizione di competizione in Java

Question

Devo scrivere un test unitario che provoca una condizione di gara, così posso verificare se ho probabilmente risolto il problema in seguito. Il problema è che la condizione di gara si verifica solo molto raramente, forse perché il mio computer ha solo due core.

Il codice è simile al seguente:

class MyDateTime { 
    String getColonTime() { 
    // datetime is some kind of lazy caching variable declared somewhere(does not matter) 
    if (datetime == null) { 
     initDateTime(); //Uses lazy to initlialize variable, takes some time 
    } 
    // Colon time stores hh:mm as string 
    if (datetime.colonTime == null) { 
     StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
     //Now do some steps to build the hh:mm string 
     //... 
     //set colon time 
     datetime.colonTime = sb.toString(); 
    } 
    return datetime.colonTime; 
    } 
} 

Spiegazione: initDateTime assegna una nuova istanza per dateTime, Perciò, datetime.colonTime è nullo in seguito (come vogliamo inizializzare pigro, come ho detto prima). Ora se il thread A entra nel metodo e quindi lo scheduler lo arresta poco prima che possa essere avviato initDateTime(). Thread B ora runstColonTime(), vede che datetime è ancora null e lo inizializza. datetime.colonTime è null, quindi il secondo blocco if viene eseguito e datetime.colonTime ottiene il valore di StringBuilder. Se quindi lo scheduler interrompe il thread tra questa riga e l'istruzione return e riprende il thread A, accade quanto segue: Poiché A è stato arrestato appena prima di initDateTime viene chiamato, A chiama ora initDateTime(), che sarà il reset oggetto datetime, impostazione di datetime.colonTime su null. Il thread A quindi entrerà nel secondo se blocco, ma lo scheduler interromperà A prima di datetime.colonTime = sb.toString(); è chiamato. In conclusione, dateTime.colonTime è ancora nullo. Ora lo scheduler riprende B e il metodo restituisce null.

Ho provato a provocare la condizione di competizione avendo un numero di fili di chiamata getColonTime() per una singola istanza (finale) di MyDateTime, ma non riesce solo in alcuni casi rari extreeemly :( Eventuali suggerimenti come scrivere un JUnit "test"?

Answer 1

Si potrebbe guardare Thread Weaver, o ci possono essere altri quadri per testare il codice multi-thread. Non l'ho usato, ma il Users' Guide sembra come se fosse progettato esattamente per questo tipo di test.

Answer 2

Come accennato, le condizioni di gara sono estremamente difficili da riprodurre in modo coerente Tuttavia, la legge delle medie è dalla tua parte. Se crei un test che pensi di fallire, forse uno su cento, e quindi fallo succedere migliaia di volte, probabilmente otterrai l'errore in modo abbastanza coerente nel tuo vecchio codice. Quindi, in linea con i principi di TDD, dovresti iniziare con il codice come prima, fare un test itera abbastanza volte fallire coerentemente con il vecchio codice, quindi cambia al tuo nuovo codice e assicurati che non fallisca.

Answer 3

So che questo post è piuttosto vecchio ma sto affrontando una situazione simile. Quello che tendo a fare è favorire la condizione della corsa con il sonno.

Nel tuo caso, vorrei fare qualcosa di simile

class MyDateTime { 
     String getColonTime() throws InterruptedException{ 
      if (datetime == null) { 
       Thread.sleep(new Random().nextInt(100); //Wait to enhance the chances that multiple threads enter here and reset colonTime. 
       initDateTime(); 
      } 
      Thread.sleep(new Random().nextInt(100); //Wait to enhance the chances that colonTime stays null for a while. 
      if (datetime.colonTime == null) { 
       StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
       datetime.colonTime = sb.toString(); 
      } 
      Thread.sleep(new Random().nextInt(100); //Wait to favour reset of colonTime by another thread in the meantime. 
      return datetime.colonTime; 
     } 
    } 

Ma è chiaro che questo diventa disordinato abbastanza rapidamente. Vorrei che ci fosse un modo per forzare lo schedulatore a esplorare tutti i percorsi dati alcuni "punti di rottura".

Poiché il post è un po 'vecchio, mi chiedevo se hai trovato buoni modi per testare le condizioni di gara in Java. Qualche consiglio da condividere?

Grazie