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JAVA 模拟瞬间高并发
前些日子接到了一个面试电话。面试内容我印象非常深,怎样模拟一个并发?当时我的回答尽管也能够算是正确的,但自己感觉缺乏实际能够操作的细节,仅仅有一个大概的描写叙述。
当时我的回答是:“线程所有在同一节点wait,然后在某个节点notifyAll。”
面试官:“那你听说过惊群效应吗?”
我:“我没有听过这个名词,但我知道瞬间唤醒全部的线程,会让CPU负载瞬间加大。
”
面试官:“那你有什么改进的方式吗?”
我:“採用堵塞技术。在某个节点将全部的线程堵塞,在利用条件。线程的个数达到一定数量的时候。打开堵塞。
”
面试官好像是比較惬意,结束了这个话题。
面试结束后,我回头这个块进行了思考。要怎样进行堵塞呢?我首先有一个思路就是。利用AtoInteger计算线程数,再利用synchronize方法块堵塞一个线程,依据AtoInteger的推断,运行sleep。
代码例如以下:
/** * Created with IntelliJ IDEA. * User: 菜鸟大明 * Date: 14-10-21 * Time: 下午4:34 * To change this template use File | Settings | File Templates. */ public class CountDownLatchTest1 implements Runnable{ final AtomicInteger number = new AtomicInteger(); volatile boolean bol = false; @Override public void run() { System.out.println(number.getAndIncrement()); synchronized (this) { try { if (!bol) { System.out.println(bol); bol = true; Thread.sleep(10000); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("并发数量为" + number.intValue()); } } public static void main(String[] args) { ExecutorService pool = Executors. newCachedThreadPool(); CountDownLatchTest1 test = new CountDownLatchTest1(); for (int i=0;i<10;i++) { pool.execute(test); } } }结果为:
0 2 1 4 3 false 5 6 7 8 9 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10 并发数量为10
从结果上来看,应该是能够解决这个问题,利用了同步锁,volatile攻克了同一时候释放的问题,难点就在于开关。
后来查找资料,找到了一个CountDownLatch的类。专门干这个的
CountDownLatch是一个同步辅助类,宛如倒计时计数器,创建对象时通过构造方法设置初始值,调用CountDownLatch对象的await()方法则处于等待状态。调用countDown()方法就将计数器减1,当计数到达0时,则全部等待者或单个等待者開始运行。
构造方法參数指定了计数的次数
new CountDownLatch(1)
countDown方法。当前线程调用此方法,则计数减一
cdAnswer.countDown();
awaint方法,调用此方法会一直堵塞当前线程,直到计时器的值为0
cdOrder.await();
直接贴代码,转载的代码
/** * * @author Administrator *该程序用来模拟发送命令与运行命令,主线程代表指挥官。新建3个线程代表战士,战士一直等待着指挥官下达命令, *若指挥官没有下达命令,则战士们都必须等待。运行结果:一旦命令下达,战士们都去运行自己的任务。指挥官处于等待状态,战士们任务运行完成则报告给 *指挥官。指挥官则结束等待。 */ public class CountdownLatchTest { public static void main(String[] args) { ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); //创建一个线程池 final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);//指挥官的命令。设置为1,指挥官一下达命令。则cutDown,变为0,战士们运行任务 final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(3);//由于有三个战士,所以初始值为3,每个战士运行任务完成则cutDown一次,当三个都运行完成,变为0。则指挥官停止等待。 for(int i=0;i<3;i++){ Runnable runnable = new Runnable(){ public void run(){ try { System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正准备接受命令"); cdOrder.await(); //战士们都处于等待命令状态 System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已接受命令"); Thread.sleep((long)(Math.random()*10000)); System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "回应命令处理结果"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { cdAnswer.countDown(); //任务运行完成,返回给指挥官,cdAnswer减1。 } } }; service.execute(runnable);//为线程池加入任务 } try { Thread.sleep((long)(Math.random()*10000)); System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将公布命令"); cdOrder.countDown(); //发送命令,cdOrder减1,处于等待的战士们停止等待转去运行任务。 System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已发送命令,正在等待结果"); cdAnswer.await(); //命令发送后指挥官处于等待状态。一旦cdAnswer为0时停止等待继续往下运行 System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已收到全部响应结果"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { } service.shutdown(); //任务结束。停止线程池的全部线程 } }
线程pool-1-thread-2正准备接受命令 线程pool-1-thread-3正准备接受命令 线程pool-1-thread-1正准备接受命令 线程main即将公布命令 线程pool-1-thread-2已接受命令 线程pool-1-thread-3已接受命令 线程pool-1-thread-1已接受命令 线程main已发送命令,正在等待结果 线程pool-1-thread-2回应命令处理结果 线程pool-1-thread-1回应命令处理结果 线程pool-1-thread-3回应命令处理结果 线程main已收到全部响应结果
上述也是一种实现方式,用countDownLatch的await()方法,取代了synchronize 和 sleep的堵塞功能,通过countDown的方法来当做开关,和计算线程数量的一种方式。
差别的话,肯定是后者会好一些,由于第一种方式依靠sleep(xxx)来堵塞把握不好最短时间,太短了,可能来没有达到固定线程数就会打开开关。
至于两者性能上的差别,眼下我还不得而知,有机会測试一下。
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