Java多線程測(cè)試策略及測(cè)試方法探討

劉洋

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展，越來(lái)越多更高級(jí)更易用，性能更好的編程語(yǔ)言被設(shè)計(jì)出來(lái)。Java作為新時(shí)代計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的代名詞，其性能和易用性受到大多數(shù)編程人員的青睞。和其他高級(jí)語(yǔ)言一樣，對(duì)多線程的支持是Java技術(shù)之一，正因?yàn)橛辛硕嗑€程編程，也使得編程的難度加大，再加上多線程是異步執(zhí)行，對(duì)于程序的調(diào)試更需要有一定的策略。本文將對(duì)Java多線程的測(cè)試進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：Java；多線程；測(cè)試策略

1 Java多線程簡(jiǎn)介

Java是一種類似于c#的面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語(yǔ)言，是SUN公司與1995年設(shè)計(jì)，由于Java具有明顯優(yōu)于其他高級(jí)語(yǔ)言的通用性和平臺(tái)一致性，被廣泛使用。Java支持多線程編程。在計(jì)算機(jī)中，進(jìn)程是應(yīng)用程序分配硬件資源的基本單位，一般一個(gè)程序包含一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程包含一個(gè)或多個(gè)線程，是CPU調(diào)度的最小單位[1]。Java的多線程就是基于以上理論，通過(guò)多線程編程可以在程序中同時(shí)并發(fā)執(zhí)行多條指令流，每條指令流就是一個(gè)線程，它們之間相互獨(dú)立。還有，線程是對(duì)進(jìn)程功能的拆分，所以共享進(jìn)程的存儲(chǔ)空間。正式因?yàn)橛辛硕嗑€程機(jī)制，Java在應(yīng)用程序的編程上才有如此優(yōu)秀的處理能力，同時(shí)多線程的機(jī)制也使得調(diào)試和測(cè)試更加復(fù)雜。

2 Java多線程測(cè)試策略

2.1 Java多線程測(cè)試過(guò)程

測(cè)試是面向?qū)ο缶幊痰倪^(guò)程中必不可少的程序，為了保證應(yīng)用軟件的性能和可靠性，必須經(jīng)過(guò)大量的各個(gè)方面的測(cè)試。隨著Java的大量應(yīng)用，針對(duì)Java的軟件測(cè)試早就成為軟件行業(yè)不可或缺的一環(huán)。本文主要探討Java下多線程的測(cè)試過(guò)程和方法。

在討論多線程的測(cè)試之前，必須先了解java多線程的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

2.2 Java多線程編程機(jī)制

首先在java中創(chuàng)建多線程有兩種方式：直接從Thread類中繼承；使用Runable接口。

簡(jiǎn)單的線程創(chuàng)建使用第一種方法即可，第二種方法不僅使用復(fù)雜也是造成各種BUG的原因。

Java的多線程是進(jìn)程的拆分，所以共享進(jìn)程的數(shù)據(jù)資源，必須使用一定的方法保證訪問數(shù)據(jù)的一致性，Java中使用了線程同步技術(shù)[2]。

Java多線程之間的通信也是Java多線程的一個(gè)特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)也正好用來(lái)調(diào)試和測(cè)試程序。Java本身定義了相關(guān)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程之間的信息傳遞，這些函數(shù)也是調(diào)試和測(cè)試測(cè)基礎(chǔ)。

2.3 Java多線程測(cè)試常用策略結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的軟件測(cè)試一般都有3個(gè)級(jí)別的測(cè)試：?jiǎn)卧獪y(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試，Java的測(cè)試方式也不例外。在java多線程中，具體的方法為：java多線程類測(cè)試、java多線程模塊測(cè)試、java多線程系統(tǒng)測(cè)試。

Java多線程類測(cè)試關(guān)注的是多線程程序的內(nèi)部算法和銜接方式。在算法上，由于多線程繼承于Thread類或繼承于Runnable接口，Thread和Runnable是Sun公司經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試過(guò)的，所以多線程的類測(cè)試應(yīng)該在Thread類和Runnable接口以下進(jìn)行。進(jìn)而在測(cè)試過(guò)程中要測(cè)試自己設(shè)計(jì)的線程類中是不是有缺陷存在。在銜接方式上，要統(tǒng)一銜接的定義，盡量簡(jiǎn)單化，功能單一化。采用不同的銜接功能測(cè)試多線程類的正確性。

Java多線程模塊測(cè)試關(guān)注的是由多個(gè)線程類構(gòu)成的線程模塊的功能。主要是組合之后達(dá)到的效果，一般根據(jù)多線程通信機(jī)制進(jìn)行測(cè)試，在模塊輸入端輸入一條信息，測(cè)試輸出端的輸出結(jié)果，進(jìn)而可以判斷模塊的功能是不是正常。對(duì)輸入端輸入各個(gè)功能不同的信息，查看輸出端的輸出情況就樂意判斷模塊內(nèi)哪個(gè)多線程類的設(shè)計(jì)出問題了。

Java多線程系統(tǒng)測(cè)試是對(duì)軟件的整體功能進(jìn)行的測(cè)試，經(jīng)過(guò)前兩道測(cè)試只能確定各個(gè)功能點(diǎn)沒有問題，但是最后的組合還是不知道的，這就需要進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試了。系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試類似于黑盒測(cè)試，此過(guò)程主要是測(cè)試多線程流的控制機(jī)制，保證各個(gè)功能執(zhí)行邏輯的正確性。按照所需要的功能對(duì)系統(tǒng)一次測(cè)試即可。如果出現(xiàn)問題，只要根據(jù)測(cè)試結(jié)果就可判斷哪個(gè)功能邏輯出現(xiàn)問題，從而更改邏輯即可。

3 Java多線程測(cè)試方法的探討

根據(jù)java這種高級(jí)語(yǔ)言的設(shè)計(jì)原則，所有的功能實(shí)現(xiàn)都是建立在類的基礎(chǔ)上。特別的，線程方法必須繼承與Thread類或者Runnable接口，所以線程的大小直接決定了程序性能的好壞。線程過(guò)大，即一個(gè)線程的執(zhí)行時(shí)間太長(zhǎng)，不僅會(huì)占用較多的系統(tǒng)資源，還會(huì)使程序的可控性降低，弄不好會(huì)產(chǎn)生死鎖現(xiàn)象。而線程太短的話，系統(tǒng)的集中度又不是很好，所以線程的大小設(shè)計(jì)非常的講究[3]。

具體的測(cè)試主要就是繼承之后的運(yùn)行方法上，在實(shí)際的測(cè)試過(guò)程中，假設(shè)一個(gè)自定義類繼承了Thread類，他在執(zhí)行過(guò)程中，調(diào)用了其他A1個(gè)類，而自身設(shè)計(jì)時(shí)的方法數(shù)量是A2個(gè)，則A1/A2就稱為多線程的耦合度測(cè)試A。

如果在運(yùn)行過(guò)程中，調(diào)用Thread類中的方法個(gè)數(shù)是A3，則A2/A3稱作多線程的耦合測(cè)試度B。

上述的耦合測(cè)試度A表示的是各個(gè)類之間的耦合程度，A越小說(shuō)明各個(gè)類之間的依賴就越小，各個(gè)類之間的功能影響也就越小，系統(tǒng)整體的健壯性就月合理。多線程耦合度B測(cè)試的是子類與父類之間的依賴程度，是一個(gè)程序執(zhí)行速度快慢的關(guān)鍵，如果大量使用父類的函數(shù)，不僅使資源合理利用，還使程序更加穩(wěn)定。

[參考文獻(xiàn)]

[1]戈茨.JAVA并發(fā)編程實(shí)踐[M].電子工業(yè)出版社，2007.

[2]（美）?？藸?Java編程思想[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3]（英）福勒.企業(yè)應(yīng)用架構(gòu) 模式[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.