1. 程式人生 > >CountDownLatch和CyclicBarrier模擬同時並發請求

CountDownLatch和CyclicBarrier模擬同時並發請求

import 結構 gate 初始化 lee 的區別 pre url 架構師

有時候要測試一下某個功能的並發能力,又不要想借助於其他測試工具,索性就自己寫簡單的demo模擬一個並發請求就最方便了。如果熟悉jemter的測試某接口的並發能力其實更專業,此處只是自己折騰著玩。

CountDownLatch和CyclicBarrier是jdk concurrent包下非常有用的兩個並發工具類,它們提供了一種控制並發流程的手段。其實查看源碼它們都是在內部維護了一個計數器控制流程的

CountDownLatch:一個或者多個線程,等待其他多個線程完成某件事情之後才能執行;
CyclicBarrier:多個線程互相等待,直到到達同一個同步點,再繼續一起執行。   
CountDownLatch和CyclicBarrier的區別

CountDownLatch的計數器,線程完成一個記錄一個,計數器是遞減 計數器,只能使用一次
CyclicBarrier的計數器 更像是一個閥門,需要所有線程都到達,閥門才能打開,然後繼續執行,計數器是遞增 計數器提供reset功能,可以多次使用
   另外Semaphore可以控同時訪問的線程個數,通過 acquire() 獲取一個許可,如果沒有就等待,而 release() 釋放一個許可。

  通常我們模擬並發請求,一般都是多開幾個線程,發起請求就好了。但是方式,一般會存在啟動的先後順序了,算不得真正的同時並發!怎麽樣才能做到真正的同時並發呢?是本文想說的點,java中提供了閉鎖 CountDownLatch, CyclicBarrier 剛好就用來做這種事就最合適了。

  下面分別使用CountDownLatch和CyclicBarrier來模擬並發的請求

CountDownLatch模擬

package com.test;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;

import java.net.URL;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class LatchTest {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Runnable taskTemp = new Runnable() {

       // 註意,此處是非線程安全的,留坑
private int iCounter;

        @Override
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 10; i++) {
                // 發起請求

// HttpClientOp.doGet("https://www.baidu.com/");
iCounter++;
System.out.println(System.nanoTime() + " [" + Thread.currentThread().getName() + "] iCounter = " + iCounter);
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
};

    LatchTest latchTest = new LatchTest();
    latchTest.startTaskAllInOnce(5, taskTemp);
}

public long startTaskAllInOnce(int threadNums, final Runnable task) throws InterruptedException {
    final CountDownLatch startGate = new CountDownLatch(1);
    final CountDownLatch endGate = new CountDownLatch(threadNums);
    for(int i = 0; i < threadNums; i++) {
        Thread t = new Thread() {
            public void run() {
                try {
                    // 使線程在此等待,當開始門打開時,一起湧入門中
                    startGate.await();
                    try {
                        task.run();
                    } finally {
                        // 將結束門減1,減到0時,就可以開啟結束門了
                        endGate.countDown();
                    }
                } catch (InterruptedException ie) {
                    ie.printStackTrace();
                }
            }
        };
        t.start();
    }
    long startTime = System.nanoTime();
    System.out.println(startTime + " [" + Thread.currentThread() + "] All thread is ready, concurrent going...");
    // 因開啟門只需一個開關,所以立馬就開啟開始門
    startGate.countDown();
    // 等等結束門開啟
    endGate.await();
    long endTime = System.nanoTime();
    System.out.println(endTime + " [" + Thread.currentThread() + "] All thread is completed.");
    return endTime - startTime;
}

}

執行結果
技術分享圖片
CyclicBarrier模擬

// 與 閉鎖 結構一致
public class LatchTest {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    Runnable taskTemp = new Runnable() {

        private int iCounter;

        @Override
        public void run() {
            // 發起請求

// HttpClientOp.doGet("https://www.baidu.com/");
iCounter++;
System.out.println(System.nanoTime() + " [" + Thread.currentThread().getName() + "] iCounter = " + iCounter);
}
};

    LatchTest latchTest = new LatchTest();

// latchTest.startTaskAllInOnce(5, taskTemp);
latchTest.startNThreadsByBarrier(5, taskTemp);
}

public void startNThreadsByBarrier(int threadNums, Runnable finishTask) throws InterruptedException {
    // 設置柵欄解除時的動作,比如初始化某些值
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadNums, finishTask);
    // 啟動 n 個線程,與柵欄閥值一致,即當線程準備數達到要求時,柵欄剛好開啟,從而達到統一控制效果
    for (int i = 0; i < threadNums; i++) {
        Thread.sleep(100);
        new Thread(new CounterTask(barrier)).start();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " out over...");
}

}

class CounterTask implements Runnable {

// 傳入柵欄,一般考慮更優雅方式
private CyclicBarrier barrier;

public CounterTask(final CyclicBarrier barrier) {
    this.barrier = barrier;
}

public void run() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + System.currentTimeMillis() + " is ready...");
    try {
        // 設置柵欄,使在此等待,到達位置的線程達到要求即可開啟大門
        barrier.await();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (BrokenBarrierException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + System.currentTimeMillis() + " started...");
}

}

執行結果
技術分享圖片
並發請求操作流程示意圖如下:
技術分享圖片
  此處設置了一道門,以保證所有線程可以同時生效。但是,此處的同時啟動,也只是語言層面的東西,也並非絕對的同時並發。具體的調用還要依賴於CPU個數,線程數及操作系統的線程調度功能等,不過咱們也無需糾結於這些了,重點在於理解原理!

  畢竟測試並發 還得用專業的工具 jmeter 還是很方便的.
在這裏給大家提供一個學習交流的平臺,Java技術交流┟ 810309655

具有1-5工作經驗的,面對目前流行的技術不知從何下手,需要突破技術瓶頸的可以加群。

在公司待久了,過得很安逸,但跳槽時面試碰壁。需要在短時間內進修、跳槽拿高薪的可以加群。

如果沒有工作經驗,但基礎非常紮實,對java工作機制,常用設計思想,常用java開發框架掌握熟練的可以加群。


加Java架構師進階交流群獲取Java工程化、高性能及分布式、高性能、深入淺出。高架構。
性能調優、Spring,MyBatis,Netty源碼分析和大數據等多個知識點高級進階幹貨的直播免費學習權限
都是大牛帶飛 讓你少走很多的彎路的 群號是: 810309655對了 小白勿進 最好是有開發經驗

註:加群要求

1、具有工作經驗的,面對目前流行的技術不知從何下手,需要突破技術瓶頸的可以加。

2、在公司待久了,過得很安逸,但跳槽時面試碰壁。需要在短時間內進修、跳槽拿高薪的可以加。

3、如果沒有工作經驗,但基礎非常紮實,對java工作機制,常用設計思想,常用java開發框架掌握熟練的,可以加。

4、覺得自己很牛B,一般需求都能搞定。但是所學的知識點沒有系統化,很難在技術領域繼續突破的可以加。

5.阿裏Java高級大牛直播講解知識點,分享知識,多年工作經驗的梳理和總結,帶著大家全面、科學地建立自己的技術體系和技術認知!

CountDownLatch和CyclicBarrier模擬同時並發請求