使用ConcurrentSkipListMap的并发测试队列

Question

我最近不得不完成其中一个工作面试编码练习。基本上，它需要实现一个消息队列类：

• 根据传入消息中的优先级字段维护项目。
• 消息可以在三个优先级类别之一高，中，低通过message.priority字段值范围控制。
• 有一个getsize和isAir ty方法。
• 有一个位置（消息）方法。
• 有一个删除方法。
• 有getTop（）方法（返回最高优先级的消息）

最后，我所做的是实现一个MessageQueue类，该类在内部使用并发SkipListMap（一个并发和有序的映射）来保存消息。

我还实现了一个基本的JUnit测试用例，用于测试基本的业务需求。

现在，由于它是一个消息队列，因此消息可以同时进入，当然，我需要测试实现中出现的方面。

我现在越来越接近问题的核心了。

我的想法是，当单个线程与实现交互时，基本JUnit测试用例应该验证代码是否有效。

然后我实现了一个并发测试用例，它应该验证实现的并发方面。

现在的问题是：我应该测试哪些并发方面？

我唯一能想到的是有多个生产者线程在队列中注入方法，有多个消费者线程删除消息（通过getFron（））。这里要验证的是，队列中的任何消息最终都会出来。

但这足够了吗？这里还可以测试哪些并发方面？

另外值得注意的是，我已经提交了解决方案，所以无论你提出什么建议，都不会对我申请这份工作的机会产生任何影响。

Answer 1

测试线程安全是一个痛苦的过程，因为你基本上是在试图证明你的程序对于每一个最终的并发执行的正确性。有几种html" target="_blank">方法可以解决这个问题：

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用JMM的术语正式证明你的程序的正确性。这将要求您讨论程序中每个明确的“之前发生”的边缘，以及如何基于这些边缘保持一致性。这对于队列这样的基本功能是可能的，但随着功能和边缘的增加，它变得非常复杂。我建议您无论如何都要经历这个过程，并在编写并发代码时记录您的意图/假设。

通过使用倒计时锁存或在程序中的特定点暂停执行线程以强制争用的其他方法，构造测试用例，以演示上述行为。这可能会把你的代码变成一个可怕的烂摊子，如果走得太远，但可以是一个非常有用的技术。

通过在足够的时间内练习代码来统计证明正确性。这是并发折磨套件背后的原则，用于验证JVM实现对JMM的正确性。这将要求您对参与线程的合法/非法状态形成期望，并在具有足够并行线程的机器上运行程序足够长的时间。如果你从来没有击中一个非法的状态，你的程序是正确的：）。如果你运行了足够长的时间而没有达到非法状态，那么你很可能是正确的。