JAVA 模拟瞬间高并发

如何模拟一个并发？当时我的回答虽然也可以算是正确的，但自己感觉缺乏实际可以操作的细节，只有一个大概的描述。

当时我的回答是：“线程全部在同一节点wait，然后在某个节点notifyAll。”

面试官：“那你听说过惊群效应吗？”

我：“我没有听过这个名词，但我知道瞬间唤醒所有的线程，会让CPU负载瞬间加大。”

面试官：“那你有什么改进的方式吗？”

我：“采用阻塞技术，在某个节点将所有的线程阻塞，在利用条件，线程的个数达到一定数量的时候，打开阻塞。”

面试官好像是比较满意，结束了这个话题。

面试结束后，我回头这个块进行了思考，要如何进行阻塞呢？我首先有一个思路就是，利用AtoInteger计算线程数，再利用synchronize方法块阻塞一个线程，根据AtoInteger的判断，执行sleep。

代码如下：

1. /**
2. * Created with IntelliJ IDEA.
3. * User: 菜鸟大明
4. * Date: 14-10-21
5. * Time: 下午4:34
6. * To change this template use File | Settings | File Templates.
7. */
8. public class CountDownLatchTest1 implements Runnable{
9. final AtomicInteger number = new AtomicInteger();
10. volatile boolean bol = false;
11. @Override
12. public void run() {
13. System.out.println(number.getAndIncrement());
14. synchronized (this) {
15. try {
16. if (!bol) {
17. System.out.println(bol);
18. bol = true;
19. Thread.sleep(10000);
20. }
21. } catch (InterruptedException e) {
22. e.printStackTrace();
23. }
24. System.out.println("并发数量为" + number.intValue());
25. }
26. }
27. public static void main(String[] args) {
28. ExecutorService pool = Executors. newCachedThreadPool();
29. CountDownLatchTest1 test = new CountDownLatchTest1();
30. for (int i=0;i<10;i++) {
31. pool.execute(test);
32. }
33. }
34. }

结果为：

1. 0
2. 2
3. 1
4. 4
5. 3
6. false
7. 5
8. 6
9. 7
10. 8
11. 9
12. 并发数量为10
13. 并发数量为10
14. 并发数量为10
15. 并发数量为10
16. 并发数量为10
17. 并发数量为10
18. 并发数量为10
19. 并发数量为10
20. 并发数量为10
21. 并发数量为10

从结果上来看，应该是可以解决问题，利用了同步锁，volatile解决了同时释放的问题，难点就在于开关。

后来查找资料，找到了一个CountDownLatch的类，专门干这个的

CountDownLatch是一个同步辅助类，犹如倒计时计数器，创建对象时通过构造方法设置初始值，调用CountDownLatch对象的await()方法则处于等待状态，调用countDown()方法就将计数器减1，当计数到达0时，则所有等待者或单个等待者开始执行。

构造方法参数指定了计数的次数

new CountDownLatch(1)

countDown方法，当前线程调用此方法，则计数减一

cdAnswer.countDown();

awaint方法，调用此方法会一直阻塞当前线程，直到计时器的值为0

cdOrder.await();

直接贴代码，转载的代码

1. /**
2. *
3. * @author Administrator
4. *该程序用来模拟发送命令与执行命令，主线程代表指挥官，新建3个线程代表战士，战士一直等待着指挥官下达命令，
5. *若指挥官没有下达命令，则战士们都必须等待。一旦命令下达，战士们都去执行自己的任务，指挥官处于等待状态，战士们任务执行完毕则报告给
6. *指挥官，指挥官则结束等待。
7. */
8. public class CountdownLatchTest {
9. public static void main(String[] args) {
10. ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); //创建一个线程池
11. final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);//指挥官的命令，设置为1，指挥官一下达命令，则cutDown,变为0，战士们执行任务
12. final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(3);//因为有三个战士，所以初始值为3，每一个战士执行任务完毕则cutDown一次，当三个都执行完毕，变为0，则指挥官停止等待。
13. for(int i=0;i<3;i++){
14. Runnable runnable = new Runnable(){
15. public void run(){
16. try {
17. System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
18. "正准备接受命令");
19. cdOrder.await(); //战士们都处于等待命令状态
20. System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
21. "已接受命令");
22. Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
23. System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
24. "回应命令处理结果");
25. } catch (Exception e) {
26. e.printStackTrace();
27. } finally {
28. cdAnswer.countDown(); //任务执行完毕，返回给指挥官，cdAnswer减1。
29. }
30. }
31. };
32. service.execute(runnable);//为线程池添加任务
33. }
34. try {
35. Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
36. System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
37. "即将发布命令");
38. cdOrder.countDown(); //发送命令，cdOrder减1，处于等待的战士们停止等待转去执行任务。
39. System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
40. "已发送命令，正在等待结果");
41. cdAnswer.await(); //命令发送后指挥官处于等待状态，一旦cdAnswer为0时停止等待继续往下执行
42. System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
43. "已收到所有响应结果");
44. } catch (Exception e) {
45. e.printStackTrace();
46. } finally {
47. }
48. service.shutdown(); //任务结束，停止线程池的所有线程
49. }
50. }

执行结果：

1. 线程pool-1-thread-2正准备接受命令
2. 线程pool-1-thread-3正准备接受命令
3. 线程pool-1-thread-1正准备接受命令
4. 线程main即将发布命令
5. 线程pool-1-thread-2已接受命令
6. 线程pool-1-thread-3已接受命令
7. 线程pool-1-thread-1已接受命令
8. 线程main已发送命令，正在等待结果
9. 线程pool-1-thread-2回应命令处理结果
10. 线程pool-1-thread-1回应命令处理结果
11. 线程pool-1-thread-3回应命令处理结果
12. 线程main已收到所有响应结果

上述也是一种实现方式，用countDownLatch的await()方法，代替了synchronize 和 sleep的阻塞功能，通过countDown的方法来当做开关，和计算线程数量的一种方式。

区别的话，肯定是后者会好一些，因为第一种方式依靠sleep(xxx)来阻塞把握不好最短时间，太短了，可能来没有达到固定线程数就会打开开关。

至于两者性能上的区别，目前我还不得而知，有机会测试一下。