实现 Java 高并发统计最多的数字
1. 流程图
下面是整个过程的流程图：
graph LR
A(开始) --> B(创建多个线程)
B --> C(每个线程随机生成数字)
C --> D(合并数字列表)
D --> E(统计数字出现次数)
E --> F(获取最多的数字)
F --> G(输出结果)
G --> H(结束)
2. 代码实现
2.1 创建多个线程
在 Java 中，可以通过创建多个线程来实现高并发。可以使用线程池来进行管理和调度。
首先，我们需要创建一个实现了 Runnable 接口的类 NumberGenerator，用于生成随机数字并将其添加到一个共享的数字列表中。代码如下：
public class NumberGenerator implements Runnable {
private List<Integer> numbers;
public NumberGenerator(List<Integer> numbers) {
this.numbers = numbers;
}
@Override
public void run() {
// 生成随机数字并添加到列表
int number = (int) (Math.random() * 100);
numbers.add(number);
}
}
2.2 合并数字列表
在多线程并发执行的过程中，每个线程会生成一些随机数字，并将其添加到一个共享的数字列表中。为了统计最多的数字，我们需要将这些列表合并成一个大的列表。
可以使用 Collections.synchronizedList 方法创建一个线程安全的 ArrayList，代码如下：
List<Integer> numbers = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
2.3 统计数字出现次数
接下来，我们需要统计数字列表中每个数字出现的次数。可以使用 ConcurrentHashMap 来实现线程安全的计数器。
ConcurrentHashMap<Integer, Integer> counter = new ConcurrentHashMap<>();
for (Integer number : numbers) {
counter.put(number, counter.getOrDefault(number, 0) + 1);
}
2.4 获取最多的数字
统计完数字出现的次数后，我们需要找出出现次数最多的数字。
首先，我们可以使用 Collections.max 方法找出出现次数最多的次数：
int maxCount = Collections.max(counter.values());
然后，我们可以使用 Map.Entry 遍历计数器，找出对应的数字：
List<Integer> mostFrequentNumbers = new ArrayList<>();
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : counter.entrySet()) {
if (entry.getValue() == maxCount) {
mostFrequentNumbers.add(entry.getKey());
}
}
2.5 输出结果
最后，我们需要将最多的数字输出。可以使用 System.out.println 方法打印结果：
System.out.println("最多的数字是：" + mostFrequentNumbers);
3. 类图
下面是本文中提到的类的类图：
classDiagram
class NumberGenerator {
-List<Integer> numbers
+NumberGenerator(List<Integer> numbers)
+run()
}
4. 完整代码
下面是完整的代码：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class NumberGenerator implements Runnable {
private List<Integer> numbers;
public NumberGenerator(List<Integer> numbers) {
this.numbers = numbers;
}
@Override
public void run() {
// 生成随机数字并添加到列表
int number = (int) (Math.random() * 100);
numbers.add(number);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 创建数字列表
List<Integer> numbers = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
// 创建线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
// 创建多个线程
for (int i = 0; i < 10; i++) {
executorService.execute(new NumberGenerator(numbers));
}
// 关闭线程池
executorService.shutdown();
// 等待所有线程执行完成
try {
executorService.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.NANOSECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 统计数字出现次数
ConcurrentHashMap<Integer, Integer> counter = new ConcurrentHashMap<>();
for (Integer number : numbers) {
counter.put(number, counter.getOrDefault(number, 0) +
