java如何测试多线程并发并行访问

CountDownLatch的概念

CountDownLatch是一个同步工具类,用来协调多个线程之间的同步,或者说起到线程之间的通信(而不是用作互斥的作用)。

CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后,再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后,计数器的值就会减一。当计数器的值为0时,表示所有的线程都已经完成了任务,然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行任务。

CountDownLatch的用法

CountDownLatch典型用法1:

某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。将CountDownLatch的计数器初始化为n new CountDownLatch(n) ,每当一个任务线程执行完毕,就将计数器减1 countdownlatch.countDown(),当计数器的值变为0时,在CountDownLatch上 await() 的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时,主线程需要等待多个组件加载完毕,之后再继续执行。

CountDownLatch典型用法2:

实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性,不是并发,强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑,将多个线程放到起点,等待发令枪响,然后同时开跑。做法是初始化一个共享的CountDownLatch(1),将其计数器初始化为1,多个线程在开始执行任务前首先 coundownlatch.await(),当主线程调用 countDown() 时,计数器变为0,多个线程同时被唤醒。

并发测试用到的就是用法2,示例:

任务类

/**
     * 自定义线程任务
     */
    class MyRunnable implements Runnable {

        private CountDownLatch countDownLatch;

        private CountDownLatch await;
 

        public MyRunnable(CountDownLatch countDownLatch, CountDownLatch await ) {
            this.countDownLatch = countDownLatch;
            this.await = await;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                countDownLatch.await();
                System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "处理自己事情");
                 
                //todo 需要并行执行的业务
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("异常  消息内容:" + e.getMessage());
            } finally {
                //****一定要执行 否则一直运行
                await.countDown();
            }

        }
    }

测试方法

/**
     * 多线程并发修改测试测试
     */
    @Test
    public void countDownLatchTest() {
        try {
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
           //并发的次数
            int size = 10;
            CountDownLatch await = new CountDownLatch(size);
             for (int i = 0; i < size; i++) {
                new Thread(new MyRunnable(countDownLatch, await)).start();
            }

            System.out.println("主线程处理自己事情");
            TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            countDownLatch.countDown();
            System.out.println("主线程处理结束");
            await.await();
            System.out.println("子线程处理完毕啦");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }