如何在golang中测试并发和锁定？

Question

我们正在尝试测试锁.基本上,有多个客户端试图获取特定密钥的锁定.在下面的示例中,我们使用了键"x".

我不知道如何测试锁定是否正常.我只能读取日志以确定它是否正常工作.

正确的事件顺序应该是:

1. client1获取密钥"x"的锁定
2. client2尝试获取密钥"x"(fmt.Println("2获取锁定"))的锁定 - 但被阻止并等待
3. client1释放对键"x"的锁定
4. client2获取密钥"x"的锁定

Q1:我如何自动化流程并将其转变为测试？

Q2:一般来说测试并发/互斥锁定的一些技巧是什么？

func TestLockUnlock(t *testing.T) {
    client1, err := NewClient()
    if err != nil {
        t.Error("Unexpected new client error: ", err)
    }

    fmt.Println("1 getting lock")
    id1, err := client1.Lock("x", 10*time.Second)
    if err != nil {
        t.Error("Unexpected lock error: ", err)
    }
    fmt.Println("1 got lock")

    go func() {
        client2, err := NewClient()
        if err != nil {
            t.Error("Unexpected new client error: ", err)
        }
        fmt.Println("2 getting lock")
        id2, err := client2.Lock("x", 10*time.Second)
        if err != nil {
            t.Error("Unexpected lock error: ", err)
        }
        fmt.Println("2 got lock")

        fmt.Println("2 releasing lock")
        err = client2.Unlock("x", id2)
        if err != nil {
            t.Error("Unexpected Unlock error: ", err)
        }
        fmt.Println("2 released lock")
        err = client2.Close()
        if err != nil {
            t.Error("Unexpected connection close error: ", err)
        }
    }()

    fmt.Println("sleeping")
    time.Sleep(2 * time.Second)
    fmt.Println("finished sleeping")

    fmt.Println("1 releasing lock")
    err = client1.Unlock("x", id1)
    if err != nil {
        t.Error("Unexpected Unlock error: ", err)
    }

    fmt.Println("1 released lock")

    err = client1.Close()
    if err != nil {
        t.Error("Unexpected connection close error: ", err)
    }

    time.Sleep(5 * time.Second)
}

func NewClient() *Client {
   ....
}

func (c *Client) Lock(lockKey string, timeout time.Duration) (lockId int64, err error){
   ....
}

func (c *Client) Unlock(lockKey string) err error {
   ....
}

Answer 1

基于锁的代码的并发测试很难,因为很难得到可证明正确的解决方案.通过打印报表进行的临时手动测试并不理想.

有四个动态并发问题基本上是不可测试的(更多).除了性能测试之外,统计方法是您通过测试代码可以实现的最佳方法(例如,确定90百分位性能优于10毫秒或死锁可能小于1%).

这是Go提供的通信顺序进程(CSP)方法比共享内存锁更好使用的原因之一.考虑您的Goroutine正在测试中提供具有指定行为的单位.这可以针对其他Goroutines进行测试,这些Goroutine通过通道提供必要的测试输入,并通过通道监控结果输出.

使用CSP,使用没有任何共享内存的Goroutines(并且没有任何无意中通过指针共享的内存)将保证在任何数据访问中都不会出现竞争条件.使用某些经过验证的设计模式(例如,Welch,Justo和WIllcock)可以确定Goroutines之间不会出现僵局.然后,仍然需要确定功能行为是正确的,上面提到的Goroutine测试装置可以很好地完成.