Java并发编程 (三) 项目准备

个人博客网：https://wushaopei.github.io/ (你想要这里多有)

一、案例环境初始化

1、环境搭建与准备

Spring Boot 项目，https://start.spring.io/

Git 管理代码，https://github.com/wushaopei/concurrency

码云：https://gitee.com/wushaopei

点击Generate -Ctrl + 将项目下载到本地，并解压。

使用git bash 将码云仓库下载到本地：

git clone https://gitee.com/wushaopei/concurrency.git

将concurrency.zip压缩包解压后的src、mvnw.cmd、mvnw、pom.xml文件复制到git仓库目录concurrency下，

配置依赖驱动，加载项目

二、案例准备工作

1、自定义注解ThreadSafe.java类，用于标识线程安全的类：

/**
 * @ClassName ThreadSafe
 * @Description TODO
 * @Author wushaopei
 * @Date 2019/10/30 14:39
 * @Version 1.0
 * 用来标记线程安全的类或写法
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface ThreadSafe {
    String value() default  "";
}

2、自定义注解NoThreadSafe.java类，用于标识线程不安全的类：

/**
 * @ClassName NoThreadSafe
 * @Description TODO
 * @Author wushaopei
 * @Date 2019/10/30 14:44
 * @Version 1.0
 * 用来标记线程不安全的类或写法
 *
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface NoThreadSafe {
    String value() default  "";
}

3、用来标记不推荐的类或者写法

/**
 * 用来标记 不推荐 的类或者写法
 * */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface NoRecommend {
    String value() default  "";
}

4、Recommend.java 用来标记推荐的类或者写法

/**
 * 用来标记 推荐 的类或者写法
 * */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Recommend {
    String value() default  "";
}

三、并发模拟 - 工具

常用工具：

Postman : Http请求模拟工具

Apache Bench （AB）： Apache附带的工具，测试网站性能

JMeter : Apache 组织开发的压力测试工具

代码： Semaphore 、CountDownLatch等

1、并发模拟——POSTMAN

1) 创建测试接口：

/**
 * @ClassName TestController
 * @Description TODO
 * @Author wushaopei
 * @Date 2019/10/30 15:48
 * @Version 1.0
 */
@Controller
@Slf4j
public class TestController {
    @RequestMapping("/test")
@ResponseBody
    public String test(){
        return "test";
    }
}

使用POSTMAN模拟并发：

2) 新建测试用用户组：

3) 执行Run Concurrency按钮：

2、使用专业并发模拟测试工具——Apache Bench(AB)

使用ab命令指定每秒的请求数和间隔时间以及请求接口地址

3、压测工具JMeter:

jmeter文件目录下文件概览：

启动方式：

linux环境使用jmeter.sh启动脚本测试

Windows环境使用jmeter.bat启动脚本测试

使用界面：

Ramp-Up Period 代表虚拟用户增长时长，可理解为一段时间内多个用户登录的总时间范围，如8点15到9点这段时间是打卡上班的时间，也就是45分钟*60秒=2700秒

添加HTTP请求：

添加监听窗口-图形结果和察看结果树

点击绿色三角按钮启动HTTP请求

请求响应结果查看：

四、并发模拟-代码

1、 CountDownLatch (计数器向下减的闭锁)

案例解析该类的使用：假设计数器值 cnt = 3, 线程A在调用了await()方法之后，当前线程就进入了等待状态awaiting；之后在其他进程中每次执行countDown()方法（如T1）之后计数器 cnt 就会减一，然后当前线程继续执行；之后的T2、T3一次执行完成，当计数器 cnt 变成 0之后，线程A才会继续执行。

说明： CountDownLatch这个类可以阻塞线程，并在满足某种特定条件下去执行。

2、Semaphore

假如一条公路上只有两条车道，那么同时只有两辆车可以通过同一个点；当两辆车中的其中一辆车让开以后，其他的等待的车就可以继续通过了。

说明： Semaphore可以阻塞进程，并且可以控制同一时间请求的并发量

CountDownLatch 和 Semaphore 通常会和线程池一起使用

3、并发模拟

package com.mmall.concurrency;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
 * @ClassName ConcurrencyTest
 * @Description TODO
 * @Author wushaopei
 * @Date 2019/10/30 16:50
 * @Version 1.0
 */
@Slf4j
@NoThreadSafe //该标识表示当前线程及线程池的并发处理使用方式不正确，建议不要这么写
public class ConcurrencyTest {
    //请求总数
    public static int clientTotal = 5000;
    // 同时并发执行的线程数
    public static int threadTotal = 200;
    public static int count = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
        for (int i = 0 ; i < clientTotal ; i++){
            executorService.execute(()->{
                try {
                    semaphore.acquire();
                    add();
                    semaphore.release();
                }catch (Exception e){
                    log.error("exception",e);
                }
                countDownLatch.countDown();
            });
        }
        countDownLatch.await();
        executorService.shutdown();
        log.info("count:{}",count);
    }
    private static void  add(){
        count ++;
    }
}

执行结果：

第一次

16:58:27.063 [main] INFO com.mmall.concurrency.ConcurrencyTest - count:4944
Process finished with exit code 0

第二次：

16:59:48.185 [main] INFO com.mmall.concurrency.ConcurrencyTest - count:4938
Process finished with exit code 0

由结果可知：程序执行结果数量少于5000，并且每次都不同。所以这是不确定的结果，存在线程安全的问题。

小结：

Postman : Http请求模拟工具

Apache Bench(AB)：Apache附带的工具，测试网站性能

JMeter ： Apache组织开发的压力测试工具

代码： Semaphore、CountDownLatch等