Чистый код. Создание, анализ и рефакторинг

• Выполняйте тесты на каждой целевой платформе разработки. Многократно. Непрерывно. Чем продолжительнее тесты работают без сбоев, тем выше вероятность, что:

♦ код продукта корректен, либо

♦ тестирования недостаточно для выявления проблем.

Запускайте тесты на машинах с разной нагрузкой. Если вы сможете имитировать нагрузку, близкую к среде реальной эксплуатации, сделайте это.

Но даже после выполнения всех этих действий вероятность обнаружения многопоточных проблем в вашем коде оставляет желать лучшего. Самыми коваными оказываются проблемы, возникающие при определенных комбинациях условий, встречающихся один раз на миллиард. Такие проблемы – настоящий бич сложных систем.

Средства тестирования многопоточного кода

Компания IBM создала программу ConTest[82], которая особым образом готовит классы для повышения вероятности сбоев в потоково-небезопасном коде.

Мы не связаны ни с IBM, ни с группой разработки ConTest. Об этой программе нам рассказал один из коллег. Оказалось, что всего несколько минут использования ConTest радикально повышают вероятность выявления многопоточных сбоев.

Тестирование с использованием ConTest проходит по следующей схеме:

• Напишите тесты и код продукта. Проследите за тем, чтобы тесты были специально спроектированы для имитации обращений от многих пользователей при переменной нагрузке, как упоминалось ранее.

• Проведите инструментовку кода тестов и продукта при помощи ConTest.

• Выполните тесты.

Если вы помните, ранее сбой выявлялся примерно один раз за десять миллионов запусков. После инструментовки кода в ConTest сбои стали выявляться один раз за тридцать запусков. Таким образом, сбои в адаптированных классах стали выявляться намного быстрее и надежнее.

Заключение

В этой главе мы предприняли очень краткое путешествие по огромной, ненадежной территории многопоточного программирования. Наше знакомство с этой темой нельзя назвать даже поверхностным. Основное внимание уделялось методам поддержания чистоты многопоточного кода, но если вы собираетесь писать многопоточные системы, вам придется еще многому научиться. Мы рекомендуем начать с замечательной книги Дуга Ли «Concurrent Programming in Java: Design Principles and Patterns» [Lea99, p. 191].

В этой главе рассматривались опасности многопоточного обновления, а также методы чистой синхронизации и блокировки, которые могут их предотвратить. Мы обсудили, как потоки могут повысить производительность систем с интенсивным вводом/выводом, а также конкретные приемы повышения производительности. Также была рассмотрена взаимная блокировка и чистые способы ее предотвращения. Приложение завершается описанием стратегий выявления многопоточных проблем посредством инструментовки кода.

Полные примеры кода

Однопоточная реализация архитектуры «клиент/сервер»

Листинг А.3. Server.java

package com.objectmentor.clientserver.nonthreaded;

import java.io.IOException;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.net.SocketException;

import common.MessageUtils;

public class Server implements Runnable {

    ServerSocket serverSocket;

    volatile boolean keepProcessing = true;

    public Server(int port, int millisecondsTimeout) throws IOException {

        serverSocket = new ServerSocket(port);

        serverSocket.setSoTimeout(millisecondsTimeout);

    }

    public void run() {

        System.out.printf("Server Starting\n");

        while (keepProcessing) {

            try {

                System.out.printf("accepting client\n");

                Socket socket = serverSocket.accept();

                System.out.printf("got client\n");

                process(socket);

            } catch (Exception e) {

                handle(e);

            }

        }

    }

Листинг А.3 (продолжение)

    private void handle(Exception e) {

        if (!(e instanceof SocketException)) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

    public void stopProcessing() {

        keepProcessing = false;

        closeIgnoringException(serverSocket);

    }

    void process(Socket socket) {

        if (socket == null)

            return;

        try {

            System.out.printf("Server: getting message\n");