有時需要測試一下某個功能的併發性能,又不要想藉助於其他工具,索性就自己的開發語言,來一個併發請求就最方便了。
Java 中模擬併發請求,自然是很方便的,只要多開幾個線程,發起請求就好了。但是,這種請求,一般會存在啓動的先後順序了,算不得真正的同時併發!怎麼樣才能做到真正的同時併發呢?是本文想說的點,Java 中提供了閉鎖 CountDownLatch, 剛好就用來做這種事就最合適了。
只需要:
開啓n個線程,加一個閉鎖,開啓所有線程;
待所有線程都準備好後,按下開啓按鈕,就可以真正的發起併發請求了。
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,此處是非線程安全的,留坑
private int iCounter;
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 10; i++) {
// 發起請求
// 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 {
// 使線程在此等待,當開始門打開時,一起涌入門中
startGate.await();
try {
task.run();
} finally {
// 將結束門減1,減到0時,就可以開啓結束門了
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...");
// 因開啓門只需一個開關,所以立馬就開啓開始門
startGate.countDown();
// 等等結束門開啓
endGate.await();
long endTime = System.nanoTime();
System.out.println(endTime + " [" + Thread.currentThread() + "] All thread is completed.");
return endTime - startTime;
}
}
其執行效果如下圖所示:
HttpClientOp 工具類,可以使用 成熟的工具包,也可以自己寫一個簡要的訪問方法,參考如下:
class HttpClientOp {
public static String doGet(String httpurl) {
HttpURLConnection connection = null;
InputStream is = null;
BufferedReader br = null;
String result = null;// 返回結果字符串
try {
// 創建遠程url連接對象
URL url = new URL(httpurl);
// 通過遠程url連接對象打開一個連接,強轉成httpURLConnection類
connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
// 設置連接方式:get
connection.setRequestMethod("GET");
// 設置連接主機服務器的超時時間:15000毫秒
connection.setConnectTimeout(15000);
// 設置讀取遠程返回的數據時間:60000毫秒
connection.setReadTimeout(60000);
// 發送請求
connection.connect();
// 通過connection連接,獲取輸入流
if (connection.getResponseCode() == 200) {
is = connection.getInputStream();
// 封裝輸入流is,並指定字符集
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));
// 存放數據
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 {
// 關閉資源
if (null != br) {
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (null != is) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
connection.disconnect();// 關閉遠程連接
}
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);
// 通過遠程url連接對象打開連接
connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
// 設置連接請求方式
connection.setRequestMethod("POST");
// 設置連接主機服務器超時時間:15000毫秒
connection.setConnectTimeout(15000);
// 設置讀取主機服務器返回數據超時時間:60000毫秒
connection.setReadTimeout(60000);
// 默認值爲:false,當向遠程服務器傳送數據/寫數據時,需要設置爲true
connection.setDoOutput(true);
// 默認值爲:true,當前向遠程服務讀取數據時,設置爲true,該參數可有可無
connection.setDoInput(true);
// 設置傳入參數的格式:請求參數應該是 name1=value1&name2=value2 的形式。
connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");
// 設置鑑權信息:Authorization: Bearer da3efcbf-0845-4fe3-8aba-ee040be542c0
connection.setRequestProperty("Authorization", "Bearer da3efcbf-0845-4fe3-8aba-ee040be542c0");
// 通過連接對象獲取一個輸出流
os = connection.getOutputStream();
// 通過輸出流對象將參數寫出去/傳輸出去,它是通過字節數組寫出的
os.write(param.getBytes());
// 通過連接對象獲取一個輸入流,向遠程讀取
if (connection.getResponseCode() == 200) {
is = connection.getInputStream();
// 對輸入流對象進行包裝:charset根據工作項目組的要求來設置
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
String temp = null;
// 循環遍歷一行一行讀取數據
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 {
// 關閉資源
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();
}
}
// 斷開與遠程地址url的連接
connection.disconnect();
}
return result;
}
}
如上,就可以發起真正的併發請求了。
併發請求操作流程示意圖如下:
此處設置了一道門,以保證所有線程可以同時生效。但是,此處的同時啓動,也只是語言層面的東西,也並非絕對的同時併發。具體的調用還要依賴於CPU個數,線程數及操作系統的線程調度功能等,不過咱們也無需糾結於這些了,重點在於理解原理!
與 CountDownLatch 有類似功能的,還有個工具柵欄 CyclicBarrier, 也是提供一個等待所有線程到達某一點後,再一起開始某個動作,效果一致,不過柵欄的目的確實比較純粹,就是等待所有線程到達,而前面說的閉鎖 CountDownLatch 雖然實現的也是所有線程到達後再開始,但是他的觸發點其實是最後那一個開關,所以側重點是不一樣的。
簡單看一下柵欄是如何實現真正同時併發呢?示例如下:
// 與 閉鎖 結構一致
public class LatchTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Runnable taskTemp = new Runnable() {
private int iCounter;
@Override
public void run() {
// 發起請求
// 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 {
// 設置柵欄解除時的動作,比如初始化某些值
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadNums, finishTask);
// 啓動 n 個線程,與柵欄閥值一致,即當線程準備數達到要求時,柵欄剛好開啓,從而達到統一控制效果
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 {
// 傳入柵欄,一般考慮更優雅方式
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 {
// 設置柵欄,使在此等待,到達位置的線程達到要求即可開啓大門
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + System.currentTimeMillis() + " started...");
}
}
其運行結果如下圖:
各有其應用場景吧,關鍵在於需求。就本文示例的需求來說,個人更願意用閉鎖一點,因爲更可控了。但是代碼卻是多了,所以看你喜歡吧!
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