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怎樣使用mock object測試一個啟動新執行緒的類

       本文是在jmock的網站上發現的,很有實際意義,因為一直用easymock,試了一下jmock,覺得很彆扭,方法名以字串的方式自己輸入,容易寫錯,而且還要繼承它自己的基類,不爽。
       所以本文的程式樣例用easymock重寫了。

      在下面的例子中,Guard持有一個Alarm的引用,在必要的時候進行報警。

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()的測試程式碼如下:

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

      在此例中,預期的異常並沒有發生,測試通過了。這是因為alarm丟擲的異常是在ringAlarm執行緒中,而不是在測試主執行緒中。此問題的根源是試圖使用mock object來進行整合測試。用mock object來進行單元測試是希望將測試的單元與系統其他單元相隔離。然而,執行緒從其特性來說,是屬於整合測試的範疇。併發和同步都要涉及到全域性範圍,執行緒的建立也用到了作業系統底層的特性。

      一種解決方案是將要執行任務的物件與任務的細節相隔離,在它們之間引入一個介面。這樣,可以用mock object來測試要執行任務的物件,在整合測試中測試任務的執行。

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

       在TaskRunner的實現中,如果是啟用一個新執行緒來執行任務,那麼又回到了問題的開始,測試還是不能得到希望的異常。我們需要將任務的執行放在TaskRunner相同的執行緒中。最簡單的方法就是立即執行該任務,而不是啟執行緒來執行。在單元測試中,可以直接實現TaskRunner介面,得到如下的任務執行器。

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

Guard程式碼更新如下:

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);
}
}

在實際專案中使用的TaskRunner

public class ConcurrentTaskRunner implements TaskRunner {
public void start(Runnable task) {
(new Thread(task)).start();
}
}
       另一種方案是在Guard.getBored()執行結束後,在測試所在的執行緒中執行任務。如果Guard中的try/finally 掩蓋了任務引起的測試錯誤,應用此方案則特別適合。
實現的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();
}
}
}
對應的測試程式碼為:
public void testGuardDoesNotRingTheAlarmWhenHeGetsBored() {
Alarm alarm = EasyMock.createMock(Alarm.class);
DelayedTaskRunner taskRunner = new DelayedTaskRunner();
Guard guard = new Guard(alarm, taskRunner);
guard.getBored();
taskRunner.runTasks();
}
      將物件中執行多執行緒任務的機制提取出來,不僅方便單元測試,而且還能使得程式之間的耦合更鬆,擴充套件性更好。比如可以毫不費力的將現在的併發任務處理器替換成執行緒池。