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你会用Java代码模拟高并发吗?

时间:2023-03-16 19:59:24 科技观察

Java可以通过代码模拟高并发,以最快的方式发现我们系统中潜在的线程安全问题。这里使用Semaphore(信号量)和CountDownLatch(阻塞)与ExecutorService(线程池)进行模拟,主要介绍如下:1.Semaphore在JDK1.5之后会提供这个类。信号量是一种基于计数的信号量。它可以设置一个阈值。多个线程以此为基础,竞争获取权限信号,完成自己的申请后返回。超过阈值后,申请权限信号的线程将被阻塞。Semaphore可以用来构建一些对象池,资源池等,比如数据库连接池。我们也可以创建一个计数为1的Semaphore作为类似互斥锁的机制。这也被称为二进制信号量,意思是两个互斥的状态。2、CountDownLatchJDK1.5之后会提供该类。CountDownLatch类可以让一个线程等待其他线程完成它们的工作后再执行。例如,应用程序的主线程可能希望在负责启动框架服务的线程启动所有框架服务后执行。CountDownLatch是通过一个计数器来实现的,计数器的初始值为线程数。每当一个线程完成它的任务时,计数器的值就会减1。当计数器的值为0时,就意味着所有线程都完成了任务,这时等待锁的线程就可以继续执行任务了。如下图所示:以上两个类可以配合使用,达到模拟高并发的效果。以下代码为例:packagemodules;importjava.util.concurrent.CountDownLatch;importjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent。Executors;importjava.util.concurrent.Semaphore;publicclassCountExample{//请求总数publicstaticintclientTotal=5000;//并发执行线程数publicstaticintthreadTotal=200;publicstaticintcount=0;publicstaticvoidmain(String[]args)threadsException{ExecutorServiceexecutorService=Executors();//Semaphore,这里用来控制并发线程数finalSemaphoresemaphore=newSemaphore(threadTotal);//加锁,可以实现计数器递减finalCountDownLatchcountDownLatch=newCountDownLatch(clientTotal);for(inti=0;i{try{//执行该方法获取执行许可,当未释放的许可总数不超过200时,//允许通过,否则线程阻塞等待直到获得许可证。semaphore.acquire();add();//释放权限semaphore.release();}catch(Exceptione){//log.error("exception",e);e.printStackTrace();}//锁减一countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();//线程阻塞,直到阻塞值为0,解除阻塞,继续执行executorService.shutdown();log.info("count:{}",count);}privatestaticvoidadd(){count++;}}上面的方法模拟了5000个请求,同时最多200个并发操作,观察最后的结果,发现每次的结果都不一样时间,与预期不符。结果部分如下:22:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:499722:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:499522:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:4998最终结论:add方法不是线程安全的,那么如何保证add方法是线程安全的,修改add方法如下:privatestaticvoidadd(){count.incrementAndGet();}执行结果如下:22:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:500022:18:26.449[main]INFOmodules.CountExample-count:5000最终结论:修改add方法threadSafety