漫吧java_【漫画】JAVA并发编程之并发模拟工具

迷南。 2022-11-03 05:43 181阅读 0赞

原创声明：本文来源于公众号【胖滚猪学编程】，转载请注明出处。

上一节【漫画】JAVA并发编程三大Bug源头(可见性、原子性、有序性)我们聊了聊并发编程的三个bug源头，这还没开始进入并发世界，胖滚猪就遇到了难题。。

这个难题是所有初学者都会有的疑惑：没法复现那些理论知识告诉我们的bug。但是实际操练很重要，那么在本地开发环境，到底应该怎样模拟并发呢？

![81cf2dc3bb5337aac640094e0b3309a4.png][]

模拟并发工具大全

在本地模拟并发环境的方法有挺多的，比较热门的有以下几种，包括工具和代码：

1、Postman：Http请求模拟工具,可以设置发起N个请求(但不推荐，并不专业)

2、Apache Bench(AB)：Apache 服务器的一个web压力测试工具，是一个命令行工具，可根据命令创建很多并发访问线程，模拟多个访问者同时对某一个URL地址进行访问。总体来说，ab工具小巧简单，上手学习较快，可以提供需要的基本性能指标；但是缺点就是没有图形化结果，不能监控。

3、Apache JMeter：Apache组织开发的基于Java的压力测试工具。功能相比AB会更加强大，尤其是有GUI图形化界面，这一点很爽。另外jmeter是一次完整的请求和返回；AB只是发出去请求，并不对返回做处理。如果你希望看到返回结果，那么也应该选择JMeter。

4、JAVA代码：包括CountDownLatch、CyclicBarrier等

我们主要说一下如何通过jmeter和代码来模拟并发环境，也推荐使用这两种方式。

CountDownLatch(等待多线程完成)

原创声明：本文来源于公众号【胖滚猪学编程】，转载请注明出处。

countDownLatch是在java1.5被引入，存在于java.util.cucurrent包下。

这个类能使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。

它是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值是线程的数量。每当一个线程执行完毕后，计数器的值就-1，当计数器的值为0时，表示所有线程都执行完毕，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复工作了。

如图所示，初始值cnt=3，线程A执行了await方法所以被阻塞等待，T1\\T2\\T3线程通过调用countDown，让计数器减一，直到cnt=0后，Thread A才恢复运行。换句话说就是，Thread A需要等待其他三个线程都执行完才能执行：

![80765e96de49d839ea261edba876c654.png][]

countDownLatch类中只提供了一个构造器：

//参数count为计数值

public CountDownLatch(int count) \{ \};

countDownLatch类中有三个方法是最重要的：

//调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行

public void await() throws InterruptedException \{ \};

//和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行

public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException \{ \};

//将count值减1

public void countDown() \{ \};

举例：需求是处理一个Excel，Excel有很多行数据，为了效率，我们可以使用多线程处理，但是处理完所有行数据后，需要通知到主线程。如果没有countDownLatch，那么效果是这样的，还没处理完呢你就说我结束了：

![7d51dc23344b598b0b26544bbd5a7063.png][]

如果在主线程上加上countDownLatch，并且调用await()方法，那么主线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行：

static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(100);

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

for (int i = 0; i < 100; i++) \{

Thread thread = new Thread(() -> \{

doWork();

countDownLatch.countDown();

\});

thread.start();

countDownLatch.await();

System.out.println("处理完整个excel的结束时间"+System.currentTimeMillis());

public static void doWork()\{

System.out.println("处理行数据,时间"+System.currentTimeMillis());

![3099579dbd777605531599a4e8729923.png][]

Thread thread = new Thread(() -> \{

try \{

countDownLatch.await();

\} catch (InterruptedException e) \{

e.printStackTrace();

doWork();

\});

thread.start();

countDownLatch.countDown();

![cd3905a72b9e41f3ec3d9eb6aa3fab28.png][]

线程池

ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(100,

200, 60, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue(20000), new ThreadFactory() \{

@Override

public Thread newThread(Runnable r) \{

return new Thread(r);

\});

CyclicBarrier(同步屏障)

原创声明：本文来源于公众号【胖滚猪学编程】，转载请注明出处。

CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用(Cyclic)的屏障(Barrier)。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。

如下图所示，一共4个线程A、B、C、D，它们到达屏障的顺序可能各不相同。当A、B、C到达栅栏后，由于没有满足总数【4】的要求，所以会一直等待，当线程D到达后，栅栏才会放行。

![42c7a9dca1010a2a7d7243e0e55044ec.png][]

CyclicBarrier构造方法

//其参数表示屏障拦截的线程数量

public CyclicBarrier(int parties)

//多了回调函数

public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

主要方法如下

//调用await方法的线程告诉CyclicBarrier自己已经到达同步点，然后当前线程被阻塞。直到parties个参与线程调用了await方法，阻塞线程才会执行。

public int await()

//带超时时间参数

public int await(long timeout, TimeUnit unit)

//重置

public void reset()

根据这一特性，我们也可以用于并发模拟，如下代码就是模拟了5个线程并发执行：

private static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);

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

ExecutorService executorService = ExecutorServiceUtils.getExecutor();

for (int i = 0; i < 20; i++) \{

int finalI = i;

Thread.sleep(1000);

executorService.submit(() -> \{

try \{

doWork(finalI);

\} catch (Exception e) \{

e.printStackTrace();

\});

//通过打印日志 得出它具有自动重置功能

log.info("Parties=\{\} 等待中\{\}",cyclicBarrier.getParties(),cyclicBarrier.getNumberWaiting());

executorService.shutdown();

public static void doWork(Integer threadNum) throws Exception \{

Thread.sleep(1000);

log.info("\{\} is ready", threadNum);

cyclicBarrier.await();

log.info("\{\} continue", threadNum);

CountDownLatch 和 CyclicBarrier 的主要区别：

1、CountDownLatch 主要用来解决一个线程等待多个线程的场景，可以类比旅游团团长要等待所有的游客到齐才能去下一个景点；

而CyclicBarrier 是一组线程之间互相等待，更像是几个驴友之间不离不弃。

2、CountDownLatch是减计数方式，而CyclicBarrier是加计数方式。

3、CountDownLatch 的计数器是不能循环利用的，也就是说一旦计数器减到 0，再有线程调用 await()，该线程会直接通过。

但CyclicBarrier 的计数器是可以循环利用的，而且具备自动重置的功能，一旦计数器减到 0 会自动重置到你设置的初始值。

4、除此之外，CyclicBarrier 还可以设置回调函数，可以说是功能丰富。而CountDownLatch不支持回调函数。

好了，现在再回到最开头那段无法复现的代码，我们用CyclicBarrier来改写一下，你就可以看到出现0的情况了。

![efa4baf0c324ec81bb842fa4cc5f7f4c.png][]

另外还要说一点：即使是真正的并发执行了，出问题依旧是小概率事件，本人亲测运行了15次才出现0的结果。运气不好可能运行100次还是不会看到。不必太过于纠结这些哦！

JMeter工具

1、下载好后解压目录，配置环境变量，运行jmeter.bat即可

2、添加一个线程组：

![44ba08a730c2995cf05a3136b448ab1e.png][]

3、配置线程组相关属性，主要是线程数量以及是否循环，这里我们设置并发线程数是50，执行完每个线程后不需要循环：

![1454cbb5e1e7af7b7db679859dd1339a.png][]

4、添加http请求，比如我们要测试/test接口的请求：

![50a824e85c91c558c1ae8c16c49ce3fd.png][]

配置http ip\\端口\\编码格式等：

![4aa2ab3de6ae11433d4816ce2980c9a6.png][]

5、添加两个监听器、用于执行结束后查看图形结果和查看结果数：

![c85eadd3bc31ff591fe47b0b522f1aeb.png][]

6、运行线程组，就可以输出我们的结果了

![66cd70973454e917fa708f2319ae2bd5.png][]

好了，今天就到这里了，又到了要跟大家说拜拜的时候了~

原创声明：本文来源于公众号【胖滚猪学编程】，转载请注明出处。

本文转载自公众号【胖滚猪学编程】 用漫画让编程so easy and interesting！欢迎关注！形象来源于微信表情包【胖滚家族】喜欢可以下载哦~

[81cf2dc3bb5337aac640094e0b3309a4.png]: /images/20221024/5bd9afd50b29420b90fa11679c4ad5fb.png
[80765e96de49d839ea261edba876c654.png]: /images/20221024/258bb6590fcd4c84b992dccae22f8c9e.png
[7d51dc23344b598b0b26544bbd5a7063.png]: /images/20221024/37029728e9614121a36700a9fd05736e.png
[3099579dbd777605531599a4e8729923.png]: /images/20221024/496f249a2ad940e09b96c62a18b83277.png
[cd3905a72b9e41f3ec3d9eb6aa3fab28.png]: /images/20221024/9dfa92702a4c4e2aa3583d1ed1b88cb7.png
[42c7a9dca1010a2a7d7243e0e55044ec.png]: /images/20221024/8129a11456814d238f4b3cf84a484e85.png
[efa4baf0c324ec81bb842fa4cc5f7f4c.png]: /images/20221024/56185c0c5ccc4cf7b759456f0e6b3748.png
[44ba08a730c2995cf05a3136b448ab1e.png]: /images/20221024/8393d4bce71245b1a7300092b0faf30e.png
[1454cbb5e1e7af7b7db679859dd1339a.png]: /images/20221024/816f52398c074802b21f78d03546c27f.png
[50a824e85c91c558c1ae8c16c49ce3fd.png]: /images/20221024/0e812d0d2b50401c986a5b23e9b499b7.png
[4aa2ab3de6ae11433d4816ce2980c9a6.png]: /images/20221024/fbe9cb082e73473ab945f0c775cc0d3c.png
[c85eadd3bc31ff591fe47b0b522f1aeb.png]: /images/20221024/509d1a6ffb5f4f6f8060bcec8977d109.png
[66cd70973454e917fa708f2319ae2bd5.png]: /images/20221024/0d266eb92e4b4178afa283c2bb984fee.png