世俱杯 2025

下面是一个简单的例子，给大家讲讲如何使用Junit测试多线程Java代码。假设我们创建一个可以同时使用的计数器（counter）。因此，我们同时使用class Counter和JUnit测试TestCounter:

public class Counter {
    private int count=0;
    public void addOne()
    {
        count++;
    }
    public int getCount()
    {
        return count;
    }    
}

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.After;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.ConcurrentTestRunner;
@RunWith(ConcurrentTestRunner.class)
public class TestCounter {
    private Counter counter = new Counter();
    @Test
    public void addOne()
    {
        counter.addOne();
    }
    @After
    public void testCount()
    {
        assertEquals("4 Threads running addOne in parallel should lead to 4" , 4 , counter);
    }
}

通过使用RunWith注释，JUnit测试将运行在一个特殊的ConcurrentTestRunner。这个被注释为“Test”的测试运行器，有4个线程并行运行。

如果我们运行测试用例就会如下图：

我们有一个race condition可以访问field count。为了解决这个问题，我们将count声明为volatile，然后再次运行。

private volatile int count=0;

现在测试用例成功执行了。大部分时候都会运行成功。如果你运行测试用例很多次，会偶尔出现错误提示。想要知道怎么回事，我们可以在vmlens中启用“延迟同步单元测试（Delay synchronization for unit tests）”。

现在，你会看到以下异常：

java.lang.AssertionError: 4 Threads running addOne in parallel should lead to 4 expected:<4> but was:<3>
    at org.junit.Assert.fail(Assert.java:88)
    at org.junit.Assert.failNotEquals(Assert.java:834)
    at org.junit.Assert.assertEquals(Assert.java:645)
    at TestCounter.testCount(TestCounter.java:21)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Unknown Source)
    at org.junit.runners.model.FrameworkMethod$1.runReflectiveCall(FrameworkMethod.java:50)
    at org.junit.internal.runners.model.ReflectiveCallable.run(ReflectiveCallable.java:12)
    at org.junit.runners.model.FrameworkMethod.invokeExplosively(FrameworkMethod.java:47)
    at com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.internal.InvokeListOfMethods.evaluate(InvokeListOfMethods.java:23)
    at com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.internal.ConcurrentStatement.evaluateStatement(ConcurrentStatement.java:12)
    at com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.ConcurrentTestRunner.evaluateStatement(ConcurrentTestRunner.java:212)
    at com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.ConcurrentTestRunner.runChildrenConcurrently(ConcurrentTestRunner.java:172)
    at com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.ConcurrentTestRunner.access$0(ConcurrentTestRunner.java:78)
    at com.anarsoft.vmlens.concurrent.junit.ConcurrentTestRunner$1.evaluate(ConcurrentTestRunner.java:72)
    at org.junit.runners.ParentRunner.run(ParentRunner.java:363)
    at org.eclipse.jdt.internal.junit4.runner.JUnit4TestReference.run(JUnit4TestReference.java:86)
    at org.eclipse.jdt.internal.junit.runner.TestExecution.run(TestExecution.java:38)
    at org.eclipse.jdt.internal.junit.runner.RemoteTestRunner.runTests(RemoteTestRunner.java:459)
    at org.eclipse.jdt.internal.junit.runner.RemoteTestRunner.runTests(RemoteTestRunner.java:675)
    at org.eclipse.jdt.internal.junit.runner.RemoteTestRunner.run(RemoteTestRunner.java:382)
    at org.eclipse.jdt.internal.junit.runner.RemoteTestRunner.main(RemoteTestRunner.java:192)

count++并不是一个操作，而是一个6字节的代码操作。对于field count，包含一个读和一个写:

ALOAD 0: this
DUP
GETFIELD Counter.count : int
ICONST_1
IADD
PUTFIELD Counter.count : int

通过这三个操作之间的延迟，我们要确保两个线程并行执行这些操作。在并行执行时，计数器将一直小于4，有时是3，有时只有2。

为了解决这个问题，我们使用atomic方法。可以通过使用java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger来完成：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class Counter {
    private final AtomicInteger  count= new AtomicInteger();
    public void addOne()
    {
        count.incrementAndGet();
    }
    public int getCount()
    {
        return count.get();
    }    
}

现在测试用例成功了。在这个测试中，Test runner使用的concurrent-junit，race condition catcher使用的vmlens。