Java中如何模拟真正的同时并发请求？

Love The Way You Lie 2022-11-11 14:45 139阅读 0赞

![c57f3b15f6f9fbc89d0556f42ec24cd5.png][]

*来源**：www.cnblogs.com/yougewe*

有时需要测试一下某个功能的并发性能，又不要想借助于其他工具，索性就自己的开发语言，来一个并发请求就最方便了。

java中模拟并发请求，自然是很方便的，只要多开几个线程，发起请求就好了。但是，这种请求，一般会存在启动的先后顺序了，算不得真正的同时并发！怎么样才能做到真正的同时并发呢？是本文想说的点，java中提供了闭锁 CountDownLatch, 刚好就用来做这种事就最合适了。

只需要：

1.  开启n个线程，加一个闭锁，开启所有线程；
2.  待所有线程都准备好后，按下开启按钮，就可以真正的发起并发请求了。

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() {  
      
           // 注意，此处是非线程安全的，留坑  
                private int iCounter;  
      
                @Override  
                public void run() {  
                    for(int i = 0; i < 10; i++) {  
                        // 发起请求  
    //                    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 {  
                            // 使线程在此等待，当开始门打开时，一起涌入门中  
                            startGate.await();  
                            try {  
                                task.run();  
                            } finally {  
                                // 将结束门减1，减到0时，就可以开启结束门了  
                                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...");  
            // 因开启门只需一个开关，所以立马就开启开始门  
            startGate.countDown();  
            // 等等结束门开启  
            endGate.await();  
            long endTime = System.nanoTime();  
            System.out.println(endTime + " [" + Thread.currentThread() + "] All thread is completed.");  
            return endTime - startTime;  
        }  
    }

其执行效果如下图所示：

![e4af71dace5918953530bbc9f4302f5b.png][] 图片

httpClientOp 工具类，可以使用 成熟的工具包，也可以自己写一个简要的访问方法，参考如下：

class HttpClientOp {  
        public static String doGet(String httpurl) {  
            HttpURLConnection connection = null;  
            InputStream is = null;  
            BufferedReader br = null;  
            String result = null;// 返回结果字符串  
            try {  
                // 创建远程url连接对象  
                URL url = new URL(httpurl);  
                // 通过远程url连接对象打开一个连接，强转成httpURLConnection类  
                connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();  
                // 设置连接方式：get  
                connection.setRequestMethod("GET");  
                // 设置连接主机服务器的超时时间：15000毫秒  
                connection.setConnectTimeout(15000);  
                // 设置读取远程返回的数据时间：60000毫秒  
                connection.setReadTimeout(60000);  
                // 发送请求  
                connection.connect();  
                // 通过connection连接，获取输入流  
                if (connection.getResponseCode() == 200) {  
                    is = connection.getInputStream();  
                    // 封装输入流is，并指定字符集  
                    br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));  
                    // 存放数据  
                    StringBuffer sbf = new StringBuffer();  
                    String temp = null;  
                    while ((temp = br.readLine()) != null) {  
                        sbf.append(temp);  
                        sbf.append("\r\n");  
                    }  
                    result = sbf.toString();  
                }  
            } catch (MalformedURLException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } finally {  
                // 关闭资源  
                if (null != br) {  
                    try {  
                        br.close();  
                    } catch (IOException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
      
                if (null != is) {  
                    try {  
                        is.close();  
                    } catch (IOException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
      
                connection.disconnect();// 关闭远程连接  
            }  
      
            return result;  
        }  
      
        public static String doPost(String httpUrl, String param) {  
      
            HttpURLConnection connection = null;  
            InputStream is = null;  
            OutputStream os = null;  
            BufferedReader br = null;  
            String result = null;  
            try {  
                URL url = new URL(httpUrl);  
                // 通过远程url连接对象打开连接  
                connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();  
                // 设置连接请求方式  
                connection.setRequestMethod("POST");  
                // 设置连接主机服务器超时时间：15000毫秒  
                connection.setConnectTimeout(15000);  
                // 设置读取主机服务器返回数据超时时间：60000毫秒  
                connection.setReadTimeout(60000);  
      
                // 默认值为：false，当向远程服务器传送数据/写数据时，需要设置为true  
                connection.setDoOutput(true);  
                // 默认值为：true，当前向远程服务读取数据时，设置为true，该参数可有可无  
                connection.setDoInput(true);  
                // 设置传入参数的格式:请求参数应该是 name1=value1&name2=value2 的形式。  
                connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");  
                // 设置鉴权信息：Authorization: Bearer da3efcbf-0845-4fe3-8aba-ee040be542c0  
                connection.setRequestProperty("Authorization", "Bearer da3efcbf-0845-4fe3-8aba-ee040be542c0");  
                // 通过连接对象获取一个输出流  
                os = connection.getOutputStream();  
                // 通过输出流对象将参数写出去/传输出去,它是通过字节数组写出的  
                os.write(param.getBytes());  
                // 通过连接对象获取一个输入流，向远程读取  
                if (connection.getResponseCode() == 200) {  
      
                    is = connection.getInputStream();  
                    // 对输入流对象进行包装:charset根据工作项目组的要求来设置  
                    br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));  
      
                    StringBuffer sbf = new StringBuffer();  
                    String temp = null;  
                    // 循环遍历一行一行读取数据  
                    while ((temp = br.readLine()) != null) {  
                        sbf.append(temp);  
                        sbf.append("\r\n");  
                    }  
                    result = sbf.toString();  
                }  
            } catch (MalformedURLException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } finally {  
                // 关闭资源  
                if (null != br) {  
                    try {  
                        br.close();  
                    } catch (IOException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                if (null != os) {  
                    try {  
                        os.close();  
                    } catch (IOException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                if (null != is) {  
                    try {  
                        is.close();  
                    } catch (IOException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                // 断开与远程地址url的连接  
                connection.disconnect();  
            }  
            return result;  
        }  
    }

如上，就可以发起真正的并发请求了。

并发请求操作流程示意图如下：

![375c17e2be121ec63e39113f79bd6f92.png][] 图片

此处设置了一道门，以保证所有线程可以同时生效。但是，此处的同时启动，也只是语言层面的东西，也并非绝对的同时并发。具体的调用还要依赖于CPU个数，线程数及操作系统的线程调度功能等，不过咱们也无需纠结于这些了，重点在于理解原理！推荐：[Java面试练题宝典][Java]

> 与 CountDownLatch 有类似功能的，还有个工具栅栏 CyclicBarrier, 也是提供一个等待所有线程到达某一点后，再一起开始某个动作，效果一致，不过栅栏的目的确实比较纯粹，就是等待所有线程到达，而前面说的闭锁 CountDownLatch 虽然实现的也是所有线程到达后再开始，但是他的触发点其实是 最后那一个开关，所以侧重点是不一样的。

简单看一下栅栏是如何实现真正同时并发呢？示例如下：

// 与 闭锁 结构一致  
    public class LatchTest {  
      
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
      
            Runnable taskTemp = new Runnable() {  
      
                private int iCounter;  
      
                @Override  
                public void run() {  
                    // 发起请求  
    //              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 {  
            // 设置栅栏解除时的动作，比如初始化某些值  
            CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadNums, finishTask);  
            // 启动 n 个线程，与栅栏阀值一致，即当线程准备数达到要求时，栅栏刚好开启，从而达到统一控制效果  
            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 {  
      
        // 传入栅栏，一般考虑更优雅方式  
        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 {  
                // 设置栅栏，使在此等待，到达位置的线程达到要求即可开启大门  
                barrier.await();  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (BrokenBarrierException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + System.currentTimeMillis() + " started...");  
        }  
    }

其运行结果如下图：

![71b152623b82d27a68ed6b8550aea934.png][] 图片

各有其应用场景吧，关键在于需求。就本文示例的需求来说，个人更愿意用闭锁一点，因为更可控了。但是代码却是多了，所以看你喜欢吧！

推荐好文
    
    强大，10k+点赞的 SpringBoot 后台管理系统竟然出了详细教程！
    
    分享一套基于SpringBoot和Vue的企业级中后台开源项目，代码很规范！
    能挣钱的，开源 SpringBoot 商城系统，功能超全，超漂亮！

[c57f3b15f6f9fbc89d0556f42ec24cd5.png]: /images/20221022/d95f8767bdb84699ae963fa2288817e0.png
[e4af71dace5918953530bbc9f4302f5b.png]: /images/20221022/c6b20c04de3946c897e1a086e34f7a99.png
[375c17e2be121ec63e39113f79bd6f92.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/375c17e2be121ec63e39113f79bd6f92.png
[Java]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyNDU2ODA4OQ%3D%3D&idx=1&mid=2247486846&scene=21&sn=75bd4dcdbaad73191a1e4dbf691c118a#wechat_redirect
[71b152623b82d27a68ed6b8550aea934.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/71b152623b82d27a68ed6b8550aea934.png