多线程并发测试类库
WEB项目中除了单元测试，还经常需要多线程测试一个方法是否存在并发问题，或者是否有性能问题。每次都要写测试代码总是一件很累的事情。于是写了这一个多线程测试的类库，用来进行快速的多线程并发测试。
多线程并发测试时，需要等所有线程测试结束后通知主线程，主线程才能进行下一步动作，这里主要用到了ManualResetEvent。ManualResetEvent 类表示一个本地等待处理事件，在已发事件信号后必须手动重置该事件。通常，此通信涉及一个线程在其他线程进行之前必须完成的任务。当一个线程开始一个活动（此活动必须完成后，其他线程才能开始）时，它调用 Reset 以将 ManualResetEvent 置于非终止状态。此线程可被视为控制 ManualResetEvent。调用 ManualResetEvent 上的 WaitOne 的线程将阻止，并等待信号。当控制线程完成活动时，它调用 Set 以发出等待线程可以继续进行的信号。并释放所有等待线程。一旦它被终止，ManualResetEvent 将保持终止状态，直到它被手动重置。即对 WaitOne 的调用将立即返回。可以通过将布尔值传递给构造函数来控制 ManualResetEvent 的初始状态，如果初始状态处于终止状态，为 true；否则为 false。
多线程并发测试由以下步骤完成：
- 创建并发测试的线程数，先创建的线程等待最后一个线程创建完成。
- 所有线程执行待测试的方法，返回测试的结果。
- 等所有线程执行完成后，进入思考时间等待。
- 继续进行循环测试。
我们来看这个多线程并发测试的代码。
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using System; using System.Collections.Generic; using System.Diagnostics; using System.Threading; /// <summary> /// 并发测试 /// </summary> public class ConcurrentTest : IDisposable { #region 私有方法 /// <summary> /// 测试方法所在的接口 /// </summary> private Func<bool> func; /// <summary> /// 主线程控制信号 /// </summary> private ManualResetEvent manualResetEvent; /// <summary> /// 测试线程控制信号 /// </summary> private ManualResetEvent threadResetEvent; /// <summary> /// 待执行的线程数 /// </summary> private List<int> threads; /// <summary> /// 测试结果 /// </summary> private List<ConcurrentTestResult> results; /// <summary> /// 执行测试的成功数 /// </summary> private int successCount; /// <summary> /// 执行测试的失败数 /// </summary> private int failureCount; /// <summary> /// 测试耗时 /// </summary> private long elapsedMilliseconds; /// <summary> /// 当前线程 /// </summary> private int currentIndex; /// <summary> /// 当前测试的总线程数 /// </summary> private int currentCount; /// <summary> /// 思考时间 /// </summary> private int thinkTime; /// <summary> /// 重复次数 /// </summary> private int repeatCount; /// <summary> /// 测试计时器 /// </summary> private Stopwatch stopwatch; #endregion #region 构造函数 /// <summary> /// 构造函数 /// </summary> public ConcurrentTest() { manualResetEvent = new ManualResetEvent(true); threadResetEvent = new ManualResetEvent(true); stopwatch = new Stopwatch(); } #endregion #region 执行测试 /// <summary> /// 执行多线程测试 /// </summary> /// <param name="threadCount">需要测试的线程数</param> /// <param name="func">待执行方法</param> /// <returns></returns> public List<ConcurrentTestResult> Execute(int threadCount, Func<bool> func) { return Execute(threadCount, 1, func); } /// <summary> /// 执行多线程测试 /// </summary> /// <param name="threadCount">需要测试的线程数</param> /// <param name="repeatCount">重复次数</param> /// <param name="func">待执行方法</param> /// <returns></returns> public List<ConcurrentTestResult> Execute(int threadCount, int repeatCount, Func<bool> func) { return Execute(threadCount, 0, repeatCount, func); } /// <summary> /// 执行多线程测试 /// </summary> /// <param name="threadCount">需要测试的线程数</param> /// <param name="thinkTime">思考时间，单位耗秒</param> /// <param name="repeatCount">重复次数</param> /// <param name="func">待执行方法</param> /// <returns></returns> public List<ConcurrentTestResult> Execute(int threadCount, int thinkTime, int repeatCount, Func<bool> func) { return Execute(new List<int>() { threadCount }, thinkTime, repeatCount, func); } /// <summary> /// 执行多线程测试 /// </summary> /// <param name="threads">分别需要测试的线程数</param> /// <param name="thinkTime">思考时间，单位耗秒</param> /// <param name="repeatCount">重复次数</param> /// <param name="func">待执行方法</param> /// <returns></returns> public List<ConcurrentTestResult> Execute(List<int> threads, int thinkTime, int repeatCount, Func<bool> func) { this.func = func; this.threads = threads; this.thinkTime = thinkTime; this.repeatCount = repeatCount; CheckParameters(); CreateMultiThread(); return this.results; } #endregion #region 验证参数 /// <summary> /// 验证参数 /// </summary> private void CheckParameters() { if (func == null) throw new ArgumentNullException("func不能为空"); if (threads == null || threads.Count == 0) throw new ArgumentNullException("threads不能为空或者长度不能为0"); if (thinkTime < 0) throw new Exception("thinkTime不能小于0"); if (repeatCount <= 0) throw new Exception("repeatCount不能小于等于0"); } #endregion #region 创建多线程并执行测试 /// <summary> /// 创建多线程进行测试 /// </summary> private void CreateMultiThread() { results = new List<ConcurrentTestResult>(threads.Count); foreach (int threadCount in threads) { for (int repeat = 0; repeat < repeatCount; repeat++) { //主线程进入阻止状态 manualResetEvent.Reset(); //测试线程进入阻止状态 threadResetEvent.Reset(); stopwatch.Reset(); currentCount = threadCount; currentIndex = 0; successCount = 0; failureCount = 0; elapsedMilliseconds = 0; for (int i = 0; i < currentCount; i++) { Thread t = new Thread(new ThreadStart(DoWork)); t.Start(); } //阻止主线程，等待测试线程完成测试 manualResetEvent.WaitOne(); results.Add(new ConcurrentTestResult() { FailureCount = failureCount, SuccessCount = successCount, ElapsedMilliseconds = elapsedMilliseconds }); Thread.Sleep(thinkTime); } } } /// <summary> /// 执行测试方法 /// </summary> private void DoWork() { bool executeResult; Interlocked.Increment(ref currentIndex); if (currentIndex < currentCount) { //等待所有线程创建完毕后同时执行测试 threadResetEvent.WaitOne(); } else { //最后一个线程创建完成，通知所有线程，开始执行测试 threadResetEvent.Set(); //开始计时 stopwatch.Start(); } //执行测试 executeResult = func(); Interlocked.Decrement(ref currentIndex); if (currentIndex == 0) { //最后一个线程执行的测试结束，结束计时 stopwatch.Stop(); elapsedMilliseconds = stopwatch.ElapsedMilliseconds; //保存测试结果 if (executeResult) Interlocked.Increment(ref successCount); else Interlocked.Increment(ref failureCount); //通知主线程继续 manualResetEvent.Set(); } else { //保存测试结果 if (executeResult) Interlocked.Increment(ref successCount); else Interlocked.Increment(ref failureCount); } } #endregion #region 释放资源 /// <summary> /// 释放资源 /// </summary> public void Dispose() { manualResetEvent.Close(); threadResetEvent.Close(); } #endregion } /// <summary> /// 并发测试结果 /// </summary> public class ConcurrentTestResult { /// <summary> /// 当前执行线程总数 /// </summary> public int ThreadCount { get { return SuccessCount + FailureCount; } } /// <summary> /// 测试成功数 /// </summary> public int SuccessCount { get; set; } /// <summary> /// 测试失败数 /// </summary> public int FailureCount { get; set; } /// <summary> /// 总耗时 /// </summary> public long ElapsedMilliseconds { get; set; } } |
使用起来就非常简单了，我们看测试代码：
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class Program { static void Main(string[] args) { using (ConcurrentTest concurrentTest = new ConcurrentTest()) { var result = concurrentTest.Execute(5, -1, 10, new TestClass().Execute); foreach (var item in result) { Console.WriteLine("线程数：{0}\t成功：{1}\t失败：{2}\t耗时：{3}", item.ThreadCount, item.SuccessCount, item.FailureCount, item.ElapsedMilliseconds); } } Console.ReadKey(true); } } public class TestClass { public bool Execute() { int tempValue = GetRandom(); System.Threading.Thread.Sleep(tempValue); return tempValue % 2 == 0; } private int GetRandom() { return new Random().Next(990, 1000); } } |
测试类库提供了4个Execute方法的重载，一般情况下能满足我们的多线程并发测试场景了。
另一地址：http://blog.moozi.net/archives/multi-threaded-concurrent-test-library.html
