在Python中测试访问同一数据的竞争条件的方法

当你有多个进程或线程访问相同的数据时，竞争条件是一个威胁。本文探讨了在发现竞争条件后如何测试它们。

Incrmnt

你在一个名为“Incrmnt”的火热新创公司工作，该公司只做一件事情，并且做得比较好。

你展示一个全局计数器和一个加号，用户可以点击加号，此时计数器加一。这太简单了，而且容易使人上瘾。毫无疑问这就是接下来的大事情。

投资者们争先恐后的进入了董事会，但你有一个大问题。

竞争条件

在你的内测中，Abraham和Belinda是如此的兴奋，以至于每个人都点了100次加号按钮。你的服务器日志显示了200次请求，但计数器却显示为173。很明显，有一些请求没有被加上。

先将“Incrmnt变成了一坨屎”的新闻抛到脑后，你检查下代码（本文用到的所有代码都能在Github上找到）。
 

# incrmnt.pyimport db def increment():  count = db.get_count()   new_count = count + 1  db.set_count(new_count)   return new_count

你的Web服务器使用多进程处理流量请求，所以这个函数能在不同的线程中同时执行。如果你没掌握好时机，将会发生：
 

# 线程1和线程2在不同的进程中同时执行# 为了展示的目的，在这里并排放置# 在垂直方向分开它们，以说明在每个时间点上执行什么代码# Thread 1（线程1）         # Thread 2（线程2）def increment():                  def increment():  # get_count returns 0  count = db.get_count()                    # get_count returns 0 again                    count = db.get_count()  new_count = count + 1  # set_count called with 1  db.set_count(new_count)                    new_count = count + 1                    # set_count called with 1 again                    db.set_count(new_count)

所以尽管增加了两次计数，但最终只增加了1。

你知道你可以修改这个代码，变为线程安全的，但是在你那么做之前，你还想写一个测试证明竞争的存在。

重现竞争

在理想情况下，测试应该尽可能的重现上面的场景。竞争的关键因素是：

?两个 get_count 调用必须在两个 set_count 调用之前执行，从而使得两个线程中的计数具有相同的值。

set_count 调用，什么时候执行都没关系，只要它们都在 get_count 调用之后即可。

简单起见，我们试着重现这个嵌套的情形。这里整 个Thread 2 在 Thread 1 的首个 get_count 调用之后执行：

# Thread 1             # Thread 2def increment():  # get_count returns 0  count = db.get_count()                  def increment():                    # get_count returns 0 again                    count = db.get_count()                     # set_count called with 1                    new_count = count + 1                    db.set_count(new_count)  # set_count called with 1 again  new_count = count + 1  db.set_count(new_count)