java并发模拟——多线程计数

java并发模拟——多线程计数

最近在学习多线程与高并发的知识，这是一个能力进阶的必要途径。在大量的系统中，都会多多少少存在并发问题，如何更好的解决高并发是一个探究的问题。
下面我准备了一个简单的多线程计数demo来模拟并发操作，观察打印输出情况，真正的去感受一下并发操作。
首先环境搭建，我用的是springboot，在spring官网或者idea中初始化一个maven项目
生成项目之后，先配置pom.xml，添加相关的依赖，pom.xml:
重点是添加了lombok依赖，有关日志打印的，其他没有的自行加入。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>2.1.1.RELEASE</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>
	<groupId>com.example</groupId>
	<artifactId>concurrency</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>
	<name>concurrency</name>
	<description>Demo project for Spring Boot</description>

	<properties>
		<java.version>1.8</java.version>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
		</dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<version>1.16.10</version>
		</dependency>
	</dependencies>

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>


</project>

然后我们在看主函数，新建一个类ConcurrencyTest，引入Slf4j注解，定义线程池，信号量，初始计数，日志，请求总数，一次请求允许的并发数（即线程数）等。每一个请求时，所有线程同时执行add操作，我们来看最后会执行多少次。代码如下：

package com.example.concurrency;



import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.concurrent.*;


@Slf4j
public class ConcurrencyTtest {
    //请求总数
    public static int clientTotal=5000;
    //同时并发执行的线程数
    public static int threadTotal=200;
    //一开始计数为0
    public static int count=0;
    //定义一个日志
    private static Logger log= LoggerFactory.getLogger(ConcurrencyTtest.class);

    public static void main(String []args) throws InterruptedException {
        //定义线程池
        ExecutorService executorService= Executors.newCachedThreadPool();
        //定义一个threadTotal的信号量
        final Semaphore semaphore=new Semaphore(threadTotal);
        //定义一个计数递减锁
        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.error("count:{}"+count);
    }
    //加1操作
    public static void add(){
        count++;
    }
}

我们来执行一下结果（连续执行三次，看结果）

我们发现，每次结果都不同，正常情况下，我们想如果只有一个进程，那麽结果肯定是5000，不会出现错误情况。这就是当线程数增多，并发量增多，导致程序出错，系统出错。在实际的大型项目中，这种情况经常出现，我们也要不断的去应付高并发的情况，提出相应的解决方案。后续的我会不断给出高并发的相关知识以及解决方案。