怎样使用mock object测试一个启动新线程的类

       本文是在jmock的网站上发现的,很有实际意义,因为一直用easymock,试了一下jmock,觉得很别扭,方法名以字符串的方式自己输入,容易写错,而且还要继承它自己的基类,不爽。
       所以本文的程序样例用easymock重写了。

      在下面的例子中,Guard持有一个Alarm的引用,在必要的时候进行报警。

public interface Alarm {
  public void ring();
}
public class Guard {
  private Alarm alarm;

  public Guard(Alarm alarm) {
    this.alarm = alarm;
  }

  public void getBored() {
    startRingingTheAlarm();
  }

  private void startRingingTheAlarm() {
    Runnable ringAlarmTask = new Runnable() {
      public void run() {
        alarm.ring();
      }
    };
    Thread ringAlarmThread = new Thread(ringAlarmTask);
    ringAlarmThread.start();
  }
}

Guard.getBored()的测试代码如下:

public void testGuardDoesNotRingTheAlarmWhenHeGetsBored() {
    Alarm alarm = EasyMock.createMock(Alarm.class);
    Guard guard = new Guard(alarm);
    guard.getBored();
  }

      在此例中,预期的异常并没有发生,测试通过了。这是因为alarm抛出的异常是在ringAlarm线程中,而不是在测试主线程中。此问题的根源是试图使用mock object来进行集成测试。用mock object来进行单元测试是希望将测试的单元与系统其他单元相隔离。然而,线程从其特性来说,是属于集成测试的范畴。并发和同步都要涉及到全局范围,线程的创建也用到了操作系统底层的特性。

      一种解决方案是将要执行任务的对象与任务的细节相隔离,在它们之间引入一个接口。这样,可以用mock object来测试要执行任务的对象,在集成测试中测试任务的执行。

public interface TaskRunner {
  public void start(Runnable task);
}
测试方案如下:
public void testGuardDoesNotRingTheAlarmWhenHeGetsBored() {
    Alarm alarm = EasyMock.createMock(Alarm.class);
    TaskRunner taskRunner = new ImmediateTaskRunner();
    Guard guard = new Guard(alarm, taskRunner);
    guard.getBored();
  }

       在TaskRunner的实现中,如果是启用一个新线程来执行任务,那么又回到了问题的开始,测试还是不能得到希望的异常。我们需要将任务的执行放在TaskRunner相同的线程中。最简单的方法就是立即执行该任务,而不是启线程来执行。在单元测试中,可以直接实现TaskRunner接口,得到如下的任务执行器。

public class ImmediateTaskRunner implements TaskRunner {
  public void start(Runnable task) {
    task.run();
  }
}

Guard代码更新如下:

public class Guard {
  private Alarm alarm;

  private TaskRunner taskRunner;

  public Guard(Alarm alarm, TaskRunner taskRunner) {
    this.alarm = alarm;
    this.taskRunner = taskRunner;
  }

  public void getBored() {
    startRingingTheAlarm();
  }

  private void startRingingTheAlarm() {
    Runnable ringAlarmTask = new Runnable() {
      public void run() {
        alarm.ring();
      }
    };
    taskRunner.start(ringAlarmTask);
  }
}

在实际项目中使用的TaskRunner

public class ConcurrentTaskRunner implements TaskRunner {
  public void start(Runnable task) {
    (new Thread(task)).start();
  }
}
       另一种方案是在Guard.getBored()执行结束后,在测试所在的线程中执行任务。如果Guard中的try/finally 掩盖了任务引起的测试错误,应用此方案则特别适合。
实现的TaskRunner如下:
public class DelayedTaskRunner implements TaskRunner {
  private List<Runnable> delayedTasks = new ArrayList<Runnable>();

  public void start(Runnable task) {
    delayedTasks.add(task);
  }

  public void runTasks() {
    for (Iterator<Runnable> i = delayedTasks.iterator(); i.hasNext();) {
      i.next().run();
      i.remove();
    }
  }
}
对应的测试代码为:
public void testGuardDoesNotRingTheAlarmWhenHeGetsBored() {
    Alarm alarm = EasyMock.createMock(Alarm.class);
    DelayedTaskRunner taskRunner = new DelayedTaskRunner();
    Guard guard = new Guard(alarm, taskRunner);
    guard.getBored();
    taskRunner.runTasks();
  }
      将对象中运行多线程任务的机制提取出来,不仅方便单元测试,而且还能使得程序之间的耦合更松,扩展性更好。比如可以毫不费力的将现在的并发任务处理器替换成线程池。

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