1. 概述
在本文中，我们将介绍如何使用JUnit 5执行并行单元测试。首先，我们将介绍开始使用此功能的基本配置和最低要求。接下来，我们将展示不同情况下的代码示例，最后，我们将讨论共享资源的同步。
并行测试执行是一项实验性功能，自版本5.3起作为选择加入提供。
2. 配置
首先，我们需要在src/test/resources文件夹中创建一个junit-platform.properties文件以启用并行执行。我们通过在上述文件中添加以下属性配置来启用并行化功能：
junit.jupiter.execution.parallel.enabled=true
让我们通过运行一些测试来检查我们的配置。首先，我们将创建FirstParallelUnitTest类和其中的两个测试方法：
class FirstParallelUnitTest {
@Test
void first() throws Exception {
System.out.println("FirstParallelUnitTest first() start => " + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(500);
System.out.println("FirstParallelUnitTest first() end => " + Thread.currentThread().getName());
}
@Test
void second() throws Exception {
System.out.println("FirstParallelUnitTest second() start => " + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(500);
System.out.println("FirstParallelUnitTest second() end => " + Thread.currentThread().getName());
}
}
当我们运行测试时，我们在控制台中得到以下输出：
FirstParallelUnitTest second() start => ForkJoinPool-1-worker-1
FirstParallelUnitTest second() end => ForkJoinPool-1-worker-1
FirstParallelUnitTest first() start => ForkJoinPool-1-worker-1
FirstParallelUnitTest first() end => ForkJoinPool-1-worker-1
在此输出中，我们可以注意到两件事。首先，我们的测试按顺序运行。其次，我们可以看到使用了ForkJoin线程池。通过启用并行执行，JUnit引擎(Platform)开始使用ForkJoin线程池。
接下来，我们需要添加一个配置来利用这个线程池-也就是选择一种并行化策略。JUnit提供了两种实现(动态和固定)和一个自定义选项来创建我们的实现。
动态策略根据处理器/内核的数量乘以使用以下属性指定的因子参数(默认为1)确定线程数：
junit.jupiter.execution.parallel.config.dynamic.factor
即：线程数 = (处理器/内核数) * (junit.jupiter.execution.parallel.config.dynamic.factor的值)
另一方面，固定策略依赖于使用以下属性指定的预定义线程数：
junit.jupiter.execution.parallel.config.fixed.parallelism
要使用自定义策略，我们需要先通过实现ParallelExecutionConfigurationStrategy接口来创建它。
3. 测试类内部的并行化
我们已经启用了并行执行并选择了一个策略。现在是时候在同一个类中并行执行测试了。有两种配置方法。一种是使用@Execution(ExecutionMode.CONCURRENT)注解，另一种是使用属性文件和以下配置：
junit.jupiter.execution.parallel.mode.default=concurrent
在我们选择如何配置它并运行我们的FirstParallelUnitTest类之后，我们可以看到以下输出：
FirstParallelUnitTest second() start => ForkJoinPool-1-worker-2
FirstParallelUnitTest first() start => ForkJoinPool-1-worker-1
FirstParallelUnitTest second() end => ForkJoinPool-1-worker-2
FirstParallelUnitTest first() end => ForkJoinPool-1-worker-1
从输出中，我们可以看到两个测试在两个不同的线程中同时开始。请注意，一次运行到另一次运行的输出可能会发生变化。这在使用ForkJoin线程池时是预期的。
还有一个选项可以在同一个线程中运行FirstParallelUnitTest类中的所有测试。在当前范围内，使用并行性和相同的线程选项是不可行的，所以让我们扩大我们的范围并在下一节中添加一个测试类。
4. 模块内的测试并行化
在引入新属性之前，我们将创建SecondParallelUnitTest类，它有两个类似于FirstParallelUnitTest的方法：
class SecondParallelUnitTest {
@Test
void first() throws Exception {
System.out.println("SecondParallelUnitTest first() start => " + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(500);
System.out.println("SecondParallelUnitTest first() end => " + Thread.currentThread().getName());
}
@Test
void second() throws Exception {
System.out.println("SecondParallelUnitTest second() start => " + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(500);
System.out.println("SecondParallelUnitTest second() end => " + Thread.currentThread().getName());
}
}
在我们以同一批次运行测试之前，我们需要设置属性：
#junit-platform.properties
junit.jupiter.execution.parallel.mode.classes.default=concurrent
当我们运行这两个测试类时(在Intellij IDEA中我们可以按住ctrl，然后鼠标左击选择这两个类，右键选择Run就可以同时运行多个测试类)，我们得到以下输出：
FirstParallelUnitTest second() start => ForkJoinPool-1-worker-4
SecondParallelUnitTest second() start => ForkJoinPool-1-worker-3
FirstParallelUnitTest first() start => ForkJoinPool-1-worker-2
SecondParallelUnitTest first() start => ForkJoinPool-1-worker-1
FirstParallelUnitTest second() end => ForkJoinPool-1-worker-4
FirstParallelUnitTest first() end => ForkJoinPool-1-worker-2
SecondParallelUnitTest second() end => ForkJoinPool-1-worker-3
SecondParallelUnitTest first() end => ForkJoinPool-1-worker-1
从输出中，我们可以看到所有四个测试方法都在不同的线程中并行运行。
结合我们在本节和上一节中提到的两个属性(junit.jupiter.execution.parallel.mode.default和junit.jupiter.execution.parallel.mode.classes.default)及其值(same_thread和concurrent)，我们可以得出四种不同的执行模式：
- (same_thread, same_thread)：所有测试都按顺序运行
- (same_thread, concurrent)：同一个类中的测试按顺序运行，但多个类并行运行
- (concurrent, same_thread)：同一个类中的测试并行运行，但每个类单独运行
- (concurrent, concurrent)：完全并行运行
5. 同步
在理想情况下，我们所有的单元测试都应该是独立和隔离的。但是，这通常很难实现，因为它们依赖于共享资源。因此，在并行运行测试时，我们需要同步测试中的公共资源。JUnit 5以@ResourceLock注解的形式为我们提供了这样的机制。
同样，和以前一样，让我们创建ParallelResourceLockUnitTest类：
class ParallelResourceLockUnitTest {
private List<String> resources;
@BeforeEach
void before() {
resources = new ArrayList<>();
resources.add("test");
}
@AfterEach
void after() {
resources.clear();
}
@Test
@ResourceLock(value = "resources")
void first() throws Exception {
System.out.println("ParallelResourceLockUnitTest first() start => " + Thread.currentThread().getName());
resources.add("first");
System.out.println(resources);
Thread.sleep(500);
System.out.println("ParallelResourceLockUnitTest first() end => " + Thread.currentThread().getName());
}
@Test
@ResourceLock(value = "resources")
void second() throws Exception {
System.out.println("ParallelResourceLockUnitTest second() start => " + Thread.currentThread().getName());
resources.add("second");
System.out.println(resources);
Thread.sleep(500);
System.out.println("ParallelResourceLockUnitTest second() end => " + Thread.currentThread().getName());
}
}
@ResourceLock允许我们指定共享的资源以及我们要使用的锁类型(默认为ResourceAccessMode.READ_WRITE)。使用当前设置，JUnit引擎将检测到我们的测试都使用共享资源并将按顺序执行它们：
ParallelResourceLockUnitTest second() start => ForkJoinPool-1-worker-2
[test, second]
ParallelResourceLockUnitTest second() end => ForkJoinPool-1-worker-2
ParallelResourceLockUnitTest first() start => ForkJoinPool-1-worker-1
[test, first]
ParallelResourceLockUnitTest first() end => ForkJoinPool-1-worker-1
6. 总结
在本文中，我们首先介绍了如何配置测试的并行执行。接下来，介绍了有哪些可用的并行策略以及如何配置多个线程。之后，我们介绍了不同的配置如何影响测试执行。最后，我们介绍了共享资源的同步。
与往常一样，可以在GitHub上找到本文中的代码。
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