Дизайн класса: объединение файла данных в класс с учетом потоковой безопасности и тестируемости

Во-первых, сделайте так, чтобы ваш класс реализовал соответствующий интерфейс. Таким образом, клиенты могут протестировать свое поведение, вообще не нуждаясь в реальных файлах.

Тестировать безопасность потоков сложно - я никогда не видел ничего действительно полезного в этом отношении, хотя нельзя сказать, что инструментов там нет.

Для модульного тестирования вашего класса я бы посоветовал, если возможно, работать с общим потоком, а не просто с файлом. Затем вы можете встраивать разные тестовые файлы в свою тестовую сборку и ссылаться на них с помощью GetManifestResourceStream. Я делал это несколько раз в прошлом, и с большим успехом.

Что касается безопасности потоков: безопасность потоков не является проблемой, если несколько потоков в одном приложении не будут одновременно ссылаться на один и тот же экземпляр вашего класса. Если ваш класс не содержится на внепроцессном сервере, у нескольких приложений нет возможности одновременно ссылаться на один и тот же экземпляр. Следовательно, конфликты, которые вы, вероятно, увидите, будут происходить из-за нарушений совместного использования файлов, а не из-за проблем с потоками (другими словами, разные экземпляры класса пытаются читать и записывать один и тот же файл). И да, вы должны разработать свой код таким образом, чтобы он соответствовал обмену файлами.

Один из способов сделать тестируемый модуль класса - предоставить классу поток в конструкторе вместо того, чтобы класс напрямую обращался к файлу. Затем модульный тест может предоставлять поток памяти, например, вместо предоставления потока файлов.

Используйте ReaderWriterLock, что, как мне кажется, соответствует описанию проблемы.

Ниже приводится быстрая и грязная реализация. Получение блокировок может быть более разумным, например, несколько попыток перед спасением и т. д. Но вы поняли суть:

public class MyFooBarClass
{
   private static ReaderWriterLock readerWriterLock = new ReaderWriterLock();
   private static MemoryStream fileMemoryStream;

   // other instance members here

   public void MyFooBarClass()
   {
     if (fileMemoryStream != null)
     {
        // probably expensive file read here
     }

     // initialize instance members here
   }

   public byte[] ReadBytes()
   {
    try
    {
        try
         {
            readerWriterLock.AcquireReaderLock(1000);
            //... read bytes here
            return bytesRead;
         }
         finally
         {
            readerWriterLock.ReleaseReaderLock();
         }
     }
     catch(System.ApplicationException ex)
     {
        System.Diagnostics.Debug.WriteLine(ex.Message);
     }
   }

   public void WriteBytes(bytes[] bytesToWrite)
   {
    try
    {
        try
         {
            readerWriterLock.AcquireWriterLock(1000);
            //... write bytes here
         }
         finally
         {
            readerWriterLock.ReleaseWriterLock();
         }
     }
     catch(System.ApplicationException ex)
     {
        System.Diagnostics.Debug.WriteLine(ex.Message);
     }
   }
}