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Java通過代碼模擬高并發(fā)可以以最快的方式發(fā)現(xiàn)我們系統(tǒng)中潛在的線程安全性問題，此處使用Semaphore（信號量）和 CountDownLatch（閉鎖）搭配ExecutorService（線程池）來進(jìn)行模擬，主要介紹如下：
目前創(chuàng)新互聯(lián)已為超過千家的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、虛擬空間、網(wǎng)站托管運(yùn)營、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、隆林網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù)，公司將堅(jiān)持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。
1、Semaphore
JDK 1.5之后會提供這個(gè)類
Semaphore是一種基于計(jì)數(shù)的信號量。它可以設(shè)定一個(gè)閾值，基于此，多個(gè)線程競爭獲取許可信號，做完自己的申請后歸還，超過閾值后，線程申請?jiān)S可信號將會被阻塞。Semaphore可以用來構(gòu)建一些對象池，資源池之類的，比如數(shù)據(jù)庫連接池，我們也可以創(chuàng)建計(jì)數(shù)為1的Semaphore，將其作為一種類似互斥鎖的機(jī)制，這也叫二元信號量，表示兩種互斥狀態(tài)。
2、CountDownLatch
JDK 1.5之后會提供這個(gè)類，
CountDownLatch這個(gè)類能夠使一個(gè)線程等待其他線程完成各自的工作后再執(zhí)行。例如，應(yīng)用程序的主線程希望在負(fù)責(zé)啟動(dòng)框架服務(wù)的線程已經(jīng)啟動(dòng)所有的框架服務(wù)之后再執(zhí)行。
CountDownLatch是通過一個(gè)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)的，計(jì)數(shù)器的初始值為線程的數(shù)量。每當(dāng)一個(gè)線程完成了自己的任務(wù)后，計(jì)數(shù)器的值就會減1。當(dāng)計(jì)數(shù)器值到達(dá)0時(shí)，它表示所有的線程已經(jīng)完成了任務(wù)，然后在閉鎖上等待的線程就可以恢復(fù)執(zhí)行任務(wù)。
如下圖：
以上兩個(gè)類可以搭配使用，達(dá)到模擬高并發(fā)的效果，以下使用代碼的形式進(jìn)行舉例：
- package modules;
- import java.util.concurrent.CountDownLatch;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- import java.util.concurrent.Semaphore;
- public class CountExample {
- // 請求總數(shù)
- public static int clientTotal = 5000;
- // 同時(shí)并發(fā)執(zhí)行的線程數(shù)
- public static int threadTotal = 200;
- public static int count = 0;
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
- //信號量，此處用于控制并發(fā)的線程數(shù)
- final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
- //閉鎖，可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器遞減
- final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
- for (int i = 0; i < clientTotal ; i++) {
- executorService.execute(() -> {
- try {
- //執(zhí)行此方法用于獲取執(zhí)行許可，當(dāng)總計(jì)未釋放的許可數(shù)不超過200時(shí)，
- //允許通行，否則線程阻塞等待，直到獲取到許可。
- semaphore.acquire();
- add();
- //釋放許可
- semaphore.release();
- } catch (Exception e) {
- //log.error("exception", e);
- e.printStackTrace();
- }
- //閉鎖減一
- countDownLatch.countDown();
- });
- }
- countDownLatch.await();//線程阻塞，直到閉鎖值為0時(shí)，阻塞才釋放，繼續(xù)往下執(zhí)行
- executorService.shutdown();
- log.info("count:{}", count);
- }
- private static void add() {
- count++;
- }
- }
如上方法模擬5000次請求，同時(shí)最大200個(gè)并發(fā)操作，觀察最后的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)每次的結(jié)果都有差別，和預(yù)期不符，得出結(jié)果部分如下：
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:4997
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:4995
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:4998
最后結(jié)論：add 方法 非線程安全
那如何保證add方法 線程安全，將add方法進(jìn)行如下修改即可：
- private static void add() {
- count.incrementAndGet();
- }
執(zhí)行結(jié)果如下：
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
- 22:18:26.449 [main] INFO modules.CountExample - count:5000
最后結(jié)論：修改后 的 add 方法 線程安全
當(dāng)前名稱：你會用Java代碼模擬高并發(fā)嗎？
鏈接地址：http://m.fisionsoft.com.cn/article/coojsio.html
