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java中ThreadLocalRandom的使用詳解

在java中我們通常會需要使用到java.util.Random來便利的生產隨機數。但是Random是執行緒安全的,如果要線上程環境中的話就有可能產生效能瓶頸。

我們以Random中常用的nextInt方法為例來具體看一下:

  public int nextInt() {
    return next(32);
  }

nextInt方法實際上呼叫了下面的方法:

  protected int next(int bits) {
    long oldseed,nextseed;
    AtomicLong seed = this.seed;
    do {
      oldseed = seed.get();
      nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
    } while (!seed.compareAndSet(oldseed,nextseed));
    return (int)(nextseed >>> (48 - bits));
  }

從程式碼中我們可以看到,方法內部使用了AtomicLong,並呼叫了它的compareAndSet方法來保證執行緒安全性。所以這個是一個執行緒安全的方法。

其實在多個執行緒環境中,Random根本就需要共享例項,那麼該怎麼處理呢?

在JDK 7 中引入了一個ThreadLocalRandom的類。ThreadLocal大家都知道就是執行緒的本地變數,而ThreadLocalRandom就是執行緒本地的Random。

我們看下怎麼呼叫:

ThreadLocalRandom.current().nextInt();

我們來為這兩個類分別寫一個benchMark測試:

public class RandomUsage {

  public void testRandom() throws InterruptedException {
    ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(2);
    Random random = new Random();
    List<Callable<Integer>> callables = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      callables.add(() -> {
        return random.nextInt();
      });
      }
    executorService.invokeAll(callables);
  }

  public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    Options opt = new OptionsBuilder()
        .include(RandomUsage.class.getSimpleName())
        // 預熱5輪
        .warmupIterations(5)
        // 度量10輪
        .measurementIterations(10)
        .forks(1)
        .build();

    new Runner(opt).run();
  }
}
public class ThreadLocalRandomUsage {

  @Benchmark
  @BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
  @OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
  public void testThreadLocalRandom() throws InterruptedException {
    ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(2);
    List<Callable<Integer>> callables = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      callables.add(() -> {
        return ThreadLocalRandom.current().nextInt();
      });
      }
    executorService.invokeAll(callables);
  }

  public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    Options opt = new OptionsBuilder()
        .include(ThreadLocalRandomUsage.class.getSimpleName())
        // 預熱5輪
        .warmupIterations(5)
        // 度量10輪
        .measurementIterations(10)
        .forks(1)
        .build();

    new Runner(opt).run();
  }
}

分析執行結果,我們可以看出ThreadLocalRandom在多執行緒環境中會比Random要快。

本文的例子可以參考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/ThreadLocalRandom

到此這篇關於java中ThreadLocalRandom的使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關java ThreadLocalRandom內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們!