前些日子接到了一个面试电话,面试内容我印象很深,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.   
12. @Override  
13. public void run() {  
14.         System.out.println(number.getAndIncrement());  
15. synchronized (this) {  
16. try {  
17. if (!bol) {  
18.                     System.out.println(bol);  
19. true;  
20. 10000);  
21.                 }  
22. catch (InterruptedException e) {  
23.                 e.printStackTrace();  
24.             }  
25. "并发数量为" + number.intValue());  
26.         }  
27.   
28.     }  
29.   
30. public static void main(String[] args) {  
31.         ExecutorService pool = Executors. newCachedThreadPool();  
32. new CountDownLatchTest1();  
33. for (int i=0;i<10;i++) {  
34.             pool.execute(test);  
35.         }  
36.     }  
37. }

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




1. new CountDownLatch(1)


countDown方法,当前线程调用此方法,则计数减一



1. 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





1. 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.   
10. public static void main(String[] args) {  
11. //创建一个线程池  
12. 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  
13. 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。  
14. for(int i=0;i<3;i++){  
15. new Runnable(){  
16. public void run(){  
17. try {  
18. "线程" + Thread.currentThread().getName() +  
19. "正准备接受命令");  
20. //战士们都处于等待命令状态  
21. "线程" + Thread.currentThread().getName() +  
22. "已接受命令");  
23. long)(Math.random()*10000));  
24. "线程" + Thread.currentThread().getName() +  
25. "回应命令处理结果");  
26.   
27. catch (Exception e) {  
28.                         e.printStackTrace();  
29. finally {  
30. //任务执行完毕,返回给指挥官,cdAnswer减1。  
31.                     }  
32.                 }  
33.             };  
34. //为线程池添加任务  
35.         }  
36. try {  
37. long)(Math.random()*10000));  
38.   
39. "线程" + Thread.currentThread().getName() +  
40. "即将发布命令");  
41. //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。  
42. "线程" + Thread.currentThread().getName() +  
43. "已发送命令,正在等待结果");  
44. //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  
45. "线程" + Thread.currentThread().getName() +  
46. "已收到所有响应结果");  
47. catch (Exception e) {  
48.             e.printStackTrace();  
49. finally {  
50.   
51.         }  
52. //任务结束,停止线程池的所有线程  
53.     }  
54. }

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。