O que é teste de simultaneidade em teste de software?
Thomas Hamilton
⚡ Resumo Inteligente
Os testes de concorrência detectam defeitos que só aparecem quando vários usuários interagem com o mesmo aplicativo ao mesmo tempo, expondo impasses, perda de atualizações e problemas de bloqueio que as verificações funcionais sequenciais jamais revelariam.
O que é teste de simultaneidade?
Teste de concorrência É uma técnica de teste usada para detectar defeitos em um aplicativo quando vários usuários estão conectados. Em outras palavras, ela monitora o efeito enquanto vários usuários executam a mesma ação simultaneamente.
O teste de concorrência também é conhecido como testes multiusuárioTestar um programa concorrente é mais desafiador do que testar um programa sequencial, devido ao não determinismo e aos problemas de sincronização: o mesmo teste pode ser aprovado em uma execução e falhar na seguinte sem que uma única linha de código seja alterada.
O diagrama abaixo ilustra a ideia: vários usuários acessam o mesmo recurso do aplicativo no mesmo instante, e o teste observa o que o aplicativo faz com a sobreposição.
Por que realizar testes de concorrência?
Duas questões justificam o esforço, e ambas são invisíveis em execuções funcionais de usuário único.
- Identifica os efeitos do acesso simultâneo aos mesmos registros de banco de dados, módulos ou código de aplicativo.
- Ele identifica e mede o nível de impasses (deadlocking), bloqueios, uso de código de thread única e acesso restrito a recursos compartilhados.
Uma funcionalidade pode estar totalmente correta para um usuário e ainda assim perder dados para o segundo usuário que chega um milissegundo depois, e é por isso que essa técnica se destaca em relação a outras. teste de performance em vez de dentro dos testes funcionais.
Como realizar testes de concorrência
Os testes de concorrência seguem uma sequência repetível. Os passos abaixo partem do escopo.ping para resolução.
- Etapa 1) Identificar fluxos propensos à concorrência. Procure por estado compartilhado: logins simultâneos, reserva de assentos ou ações, atualizações de saldo, trabalhos em lote gravando na mesma tabela e qualquer componente de thread única no caminho.
- Etapa 2) Defina uma meta de simultaneidade. Defina quantos usuários devem agir simultaneamente, com base em picos reais de uso, e não em um número redondo.
- Etapa 3) Elabore os casos de teste. Cada caso de teste A relação entre o recurso compartilhado, as ações concorrentes e o estado final esperado — por exemplo, duas sessões que tentam sacar dinheiro de uma mesma conta não podem ter sucesso simultaneamente.
- Passo 4) Crie o script e selecione a ferramenta. É necessário um gerador de carga que crie usuários virtuais configuráveis; JMeter é a opção de código aberto mais comum, e suas configurações de grupo de threads se aplicam diretamente a cenários de concorrência.
- Passo 5) Ramp incrementalmente. Aumentar o número de usuários simultâneos em etapas, em vez de um salto.ping para o alvo, de modo que o nível em que a disputa começa seja visível.
- Etapa 6) Monitorar e analisar. Observe simultaneamente os tempos de espera por bloqueio, a dispersão do tempo de resposta, as taxas de erro e o bloqueio do banco de dados — um defeito de concorrência geralmente se manifesta como uma anomalia de temporização antes de se manifestar como um erro.
- Passo 7) Resolva e execute novamente. Corrija a causa do problema de sincronização, indexação ou bloqueio e, em seguida, repita a execução para confirmar se o comportamento mudou em vez de ter sido alterado.
Defeitos comuns de concorrência
Os defeitos de concorrência se enquadram em um pequeno número de classes reconhecíveis, e nomear a classe corretamente geralmente aponta diretamente para a solução.
| Defeito | O que acontece | Sintoma típico |
| Condições de corrida | O resultado depende de qual sessão terminou primeiro. | Totais corretos em algumas corridas, incorretos em outras. |
| Deadlock | Cada uma das duas sessões detém uma fechadura que a outra precisa. | As transações ficam travadas em vez de retornar um erro. |
| Atualização perdida | Uma segunda gravação sobrescreve a primeira sem lê-la. | O troco salvo desaparece silenciosamente. |
| Corrupção de dados | Uma estrutura compartilhada é escrita apenas parcialmente. | Registros em um estado que nenhuma transação válida poderia criar. |
| Fome | Uma sessão nunca obtém o recurso que está esperando. | Um único caminho de usuário expira, embora o sistema pareça estar funcionando corretamente. |
Como essas falhas são intermitentes, é necessário registrar os logs e os horários de cada execução; caso contrário, o defeito não poderá ser relatado de forma confiável. processo de gerenciamento de defeitos.
Exemplo de teste de concorrência
Imagine uma loja online que possui a última unidade de um produto em estoque. Dois compradores abrem o anúncio ao mesmo tempo e ambos clicam em "Comprar agora". Comprar.
- Cenário: Duas sessões leram stock = 1, ambas passaram na verificação de disponibilidade e ambas escreveram stock = 0.
- Resultado esperado: Um pedido é confirmado, o outro recebe uma mensagem de produto fora de estoque, e o estoque nunca fica negativo.
- Indicador de defeito: Ambas as ordens são confirmadas, ou seja, o estoque cai para -1, o que demonstra que a verificação de disponibilidade e a redução não são executadas como uma única etapa.
- Variações que valem a pena testar: As mesmas duas sessões editando um registro de perfil, duas aprovações da mesma solicitação e uma tarefa em lote atualizando a tabela enquanto um usuário salva.
O mesmo padrão se generaliza: encontre um recurso, dois escritores e nenhuma garantia de ordem. Executando o cenário durante teste do sistema, antes de adicionar carga, mantém o diagnóstico limpo.
Vantagens dos testes de concorrência
- Isso reduz consideravelmente o esforço necessário para testar uma aplicação, restringindo o escopo das interações simultâneas a alguns componentes amplamente utilizados e bem testados.
- O encapsulamento permite que o comportamento de uma parte de um programa seja analisado sem a necessidade de revisar toda a base de código.
- Isso ajuda a melhorar a confiabilidade e a robustez de programas concorrentes.
- Isso expõe os limites de bloqueio e travamento antecipadamente, de modo que as decisões de capacidade se baseiam na contenção medida, em vez de estimativas.
Desvantagens dos testes de concorrência
As desvantagens abaixo são normalmente encontradas pelos testadores ao realizar testes de concorrência.
- O aplicativo precisa ser testado em múltiplas plataformas.
- Cenários de concorrência exigem testes mais intensivos do que cenários sequenciais.
- As funções não retornam seu resultado para quem as chamou imediatamente; em vez disso, o resultado pode ser entregue posteriormente por meio de notificações, blocos, funções de retorno de chamada ou mecanismos semelhantes, o que dificulta os testes.
- As informações ou o fluxo do programa não são refletidos na pilha de chamadas.
- O número de caminhos de execução no sistema pode ser extremamente grande, uma vez que os processos em um sistema concorrente interagem entre si enquanto estão sendo executados.
- Programas concorrentes apresentam uma taxa de falha maior do que programas sequenciais.
- Depurar programas concorrentes é difícil, porque conectar um depurador altera o momento que causou a falha.
