多线程锁测试

Question

我有一个使用读写锁的类。

我想看看我是否正确锁定和保护了所有方法。
是否有测试设计模式来检查锁是否设置正确？

编辑：
一些澄清：

它是从 C++/CLI 代码派生的 C# 代码，它在 C++ 级别具有锁...没那么简单。这就是为什么我正在寻找一种用于测试的设计，而不是一种用于如何锁定它的设计。

在多线程中需要检查一些事情：

没有死锁（最明显）
正确性（如果我在 1 个线程中更新它，它将在另一个线程中看到）
原子写入（如果我在一个线程中写入，我将只能在写入完整值时读取）
公平（可能更理论上的证明，如果我使用 Mutex 应该是真的）

Answer 1

您知道问题所在，这是第一步。它（通常）是 NP 完全的......但是有一些工具：

• helgrind

valgrind 工具包的一部分；这将能够验证最常见的同步原语的使用；你也许可以告诉它你自己的原语。

• 英特尔并行检查器

同样，让您描述自己的原语以在使用期间进行验证。见Intel Inspector reports a data race in my spinlock implementation

更新我刚刚发现 GNU libstdc(++) 和 GNU gcc 对 Helgrind 的支持有了很大的改进，参考 4.6.x 发行说明和this page

它还链接了以下附加工具

• Data Race Detection
• ThreadSanitizer

Answer 2

您可能需要阅读 SyncLock 和 SyncRoot，它们用于创建有关如何锁定对象的通用模式。由于您不想锁定整个对象，因此您通常需要锁定一个 SyncRoot。

一个例子是 ArrayList 或 ICollection，它们都有一个 SyncRoot，您应该使用它来锁定集合。你可以阅读更多关于Thread Synchronization on MSDN的信息。

但通常就像 Marc 指出的那样，小心点，测试，测试，测试，然后再做一些测试！

同步锁定示例

public class Person
{
    public decimal Salary { get;set; }
    public string Name { get; set; }
    public readonly object SyncRoot = new object();
}

然后您可以像这样处理锁定：

var person = new Person { Name = "Bill", Salary = 1000000 };

lock(person.SyncRoot)
{
    IncreasSalary();
}

bad pattern 是要这样做 lock(this) 永远不要那样做！

还有一个名为 Double-checked locking 的东西，它并不特定于 .NET，您可能还想在 "Strategized Locking, Thread-safe Interface, and Scoped Locking" 上阅读这篇论文。

测试线程安全

如果您想测试线程安全，我建议您查看"Unit test for thread safety"，接受的答案指向Microsoft Chess，它可以帮助您识别应用程序中的死锁。