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单元测试中创建多个线程测试 ThreadLocal

article 2025/1/4 6:20:13

单元测试中创建多个线程测试 ThreadLocal

在单元测试中，可以通过以下方式创建多个线程来测试 ThreadLocal 的行为。

目标

验证 ThreadLocal 在多线程环境下是否能正确隔离每个线程的数据。

实现步骤

定义需要测试的类
包含 ThreadLocal 对象的类，提供设置和获取 ThreadLocal 数据的方法。
创建多线程测试方法
使用 ExecutorService 或直接创建多个线程，分别访问和操作 ThreadLocal 数据。
验证结果
每个线程的数据应相互隔离，互不影响。

示例代码

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

public class ThreadLocalTest {

    // 被测试的类，包含 ThreadLocal
    static class ThreadLocalDemo {
        private static final ThreadLocal<String> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> "default");

        public void set(String value) {
            threadLocal.set(value);
        }

        public String get() {
            return threadLocal.get();
        }

        public void remove() {
            threadLocal.remove();
        }
    }

    @Test
    public void testThreadLocalIsolation() throws InterruptedException {
        ThreadLocalDemo demo = new ThreadLocalDemo();
        int numThreads = 5; // 创建5个线程
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);

        // 用于存储线程执行结果
        List<String> results = new ArrayList<>();
        List<Thread> threads = new ArrayList<>();

        // 创建并启动多个线程
        for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
            final int threadId = i;
            executor.submit(() -> {
                String threadName = "Thread-" + threadId;
                demo.set(threadName); // 设置 ThreadLocal 数据
                results.add(demo.get()); // 获取并存储 ThreadLocal 数据
                demo.remove(); // 清理 ThreadLocal 数据
            });
        }

        // 关闭线程池并等待任务完成
        executor.shutdown();
        while (!executor.isTerminated()) {
            Thread.sleep(100);
        }

        // 验证每个线程的结果
        for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
            assertEquals("Thread-" + i, results.get(i));
        }
    }
}

代码详解

ThreadLocalDemo
- 定义了一个 ThreadLocal 对象。
- 提供 set, get, 和 remove 方法操作 ThreadLocal。
线程池创建
- 使用 ExecutorService 提供线程池，便于管理多个线程的执行。
- 每个线程独立操作 ThreadLocal。
结果验证
- 在主线程中验证每个线程的数据是否与预期一致。
- assertEquals 检查线程隔离是否成功。

注意事项

线程安全
results 使用 ArrayList，在多线程中写入时需要考虑线程安全性，可以使用 Collections.synchronizedList 或类似机制。
资源清理
测试结束后调用 ThreadLocal.remove()，避免内存泄漏。
并发问题
使用 ExecutorService 可以避免直接使用 Thread 带来的管理复杂性。