微信号:importnew

介绍:伯乐在线旗下账号,专注Java技术分享,包括Java基础技术、进阶技能、架构设计和Java技术领域动态等.

Java 中如何模拟真正的同时并发请求?

2018-10-09 12:00 ImportNew

(点击上方公众号,可快速关注)


来源:等你归去来 ,

www.cnblogs.com/yougewe/p/9745198.html


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:



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:



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!


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:



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!


【关于投稿】


如果大家有原创好文投稿,请直接给公号发送留言。


① 留言格式:
【投稿】+《 文章标题》+ 文章链接

② 示例:
【投稿】《不要自称是程序员,我十多年的 IT 职场总结》:http://blog.jobbole.com/94148/

③ 最后请附上您的个人简介哈~



看完本文有收获?请转发分享给更多人

关注「ImportNew」,提升Java技能

 
ImportNew 更多文章 想转行人工智能?哈佛博士后有话说... Java 小应用日志级别异常处理最佳实践 SpringBoot | 番外:使用小技巧合集 Java 面试题问与答:编译时与运行时 记一次悲惨的 excel 导出事件
猜您喜欢 开箱即用的网站可访问性提升指南 PostCSS深入学习: 压缩和优化CSS 设计模式开篇之设计原则 SSD固态盘应用于Ceph集群的典型使用场景 花呗、白条套现