在java中,使用了synchronized關鍵字和Lock鎖實現(xiàn)了資源的并發(fā)訪問控制,在同一時間只允許唯一了線程進入臨界區(qū)訪問資源(讀鎖除外),這樣子控制的主要目的是為了解決多個線程并發(fā)同一資源造成的數(shù)據(jù)不一致的問題。在另外一種場景下,一個資源有多個副本可供同時使用,比如打印機房有多個打印機、廁所有多個坑可供同時使用,這種情況下,Java提供了另外的并發(fā)訪問控制--資源的多副本的并發(fā)訪問控制,今天使用的Semaphore即是其中的一種。
創(chuàng)新互聯(lián)從2013年創(chuàng)立,先為蕪湖等服務建站,蕪湖等地企業(yè),進行企業(yè)商務咨詢服務。為蕪湖企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務解決您的所有建站問題。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)來進行模擬,主要介紹如下:
1、Semaphore
JDK 1.5之后會提供這個類
Semaphore是一種基于計數(shù)的信號量。它可以設定一個閾值,基于此,多個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,線程申請許可信號將會被阻塞。Semaphore可以用來構建一些對象池,資源池之類的,比如數(shù)據(jù)庫連接池,我們也可以創(chuàng)建計數(shù)為1的Semaphore,將其作為一種類似互斥鎖的機制,這也叫二元信號量,表示兩種互斥狀態(tài)。
2、CountDownLatch
JDK 1.5之后會提供這個類,
CountDownLatch這個類能夠使一個線程等待其他線程完成各自的工作后再執(zhí)行。例如,應用程序的主線程希望在負責啟動框架服務的線程已經(jīng)啟動所有的框架服務之后再執(zhí)行。
CountDownLatch是通過一個計數(shù)器來實現(xiàn)的,計數(shù)器的初始值為線程的數(shù)量。每當一個線程完成了自己的任務后,計數(shù)器的值就會減1。當計數(shù)器值到達0時,它表示所有的線程已經(jīng)完成了任務,然后在閉鎖上等待的線程就可以恢復執(zhí)行任務。
如下圖:
以上兩個類可以搭配使用,達到模擬高并發(fā)的效果,以下使用代碼的形式進行舉例:
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,可實現(xiàn)計數(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,當總計未釋放的許可數(shù)不超過200時, //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,阻塞才釋放,繼續(xù)往下執(zhí)行 executorService.shutdown(); log.info("count:{}", count); } private static void add() { count++; } }