并发神器！CountDownLatch 还有谁不会？

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有时需要测试一下某个功能的并发性能，又不要想借助于其他工具，索性就自己的开发语言，来一个并发请求就最方便了。

java中模拟并发请求，自然是很方便的，只要多开几个线程，发起请求就好了。但是，这种请求，一般会存在启动的先后顺序了，算不得真正的同时并发！

怎么样才能做到真正的同时并发呢？是本文想说的点，java中提供了闭锁 CountDownLatch, 刚好就用来做这种事就最合适了。

只需要：

开启n个线程，加一个闭锁，开启所有线程；

待所有线程都准备好后，按下开启按钮，就可以真正的发起并发请求了。

package com.test;  
  
import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStream;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.io.OutputStream;  
import java.net.HttpURLConnection;  
import java.net.MalformedURLException;  
import java.net.URL;  
import java.util.concurrent.CountDownLatch;  
  
public class LatchTest {  
  
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
        Runnable taskTemp = new Runnable() {  
  
       // 注意，此处是非线程安全的，留坑  
            private int iCounter;  
  
            @Override  
            public void run() {  
                for(int i = 0; i < 10; i++) {  
                    // 发起请求  
//                    HttpClientOp.doGet("https://www.baidu.com/");  
                    iCounter++;  
                    System.out.println(System.nanoTime() + " [" + Thread.currentThread().getName() + "] iCounter = " + iCounter);  
                    try {  
                        Thread.sleep(100);  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
            }  
        };  
  
        LatchTest latchTest = new LatchTest();  
        latchTest.startTaskAllInOnce(5, taskTemp);  
    }  
  
    public long startTaskAllInOnce(int threadNums, final Runnable task) throws InterruptedException {  
        final CountDownLatch startGate = new CountDownLatch(1);  
        final CountDownLatch endGate = new CountDownLatch(threadNums);  
        for(int i = 0; i < threadNums; i++) {  
            Thread t = new Thread() {  
                public void run() {  
                    try {  
                        // 使线程在此等待，当开始门打开时，一起涌入门中  
                        startGate.await();  
                        try {  
                            task.run();  
                        } finally {  
                            // 将结束门减1，减到0时，就可以开启结束门了  
                            endGate.countDown();  
                        }  
                    } catch (InterruptedException ie) {  
                        ie.printStackTrace();  
                    }  
                }  
            };  
            t.start();  
        }  
        long startTime = System.nanoTime();  
        System.out.println(startTime + " [" + Thread.currentThread() + "] All thread is ready, concurrent going...");  
        // 因开启门只需一个开关，所以立马就开启开始门  
        startGate.countDown();  
        // 等等结束门开启  
        endGate.await();  
        long endTime = System.nanoTime();  
        System.out.println(endTime + " [" + Thread.currentThread() + "] All thread is completed.");  
        return endTime - startTime;  
    }  
}

其执行效果如下图所示：

httpClientOp 工具类，可以使用成熟的工具包，也可以自己写一个简要的访问方法，参考如下：

class HttpClientOp {  
    public static String doGet(String httpurl) {  
        HttpURLConnection connection = null;  
        InputStream is = null;  
        BufferedReader br = null;  
        String result = null;// 返回结果字符串  
        try {  
            // 创建远程url连接对象  
            URL url = new URL(httpurl);  
            // 通过远程url连接对象打开一个连接，强转成httpURLConnection类  
            connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();  
            // 设置连接方式：get  
            connection.setRequestMethod("GET");  
            // 设置连接主机服务器的超时时间：15000毫秒  
            connection.setConnectTimeout(15000);  
            // 设置读取远程返回的数据时间：60000毫秒  
            connection.setReadTimeout(60000);  
            // 发送请求  
            connection.connect();  
            // 通过connection连接，获取输入流  
            if (connection.getResponseCode() == 200) {  
                is = connection.getInputStream();  
                // 封装输入流is，并指定字符集  
                br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));  
                // 存放数据  
                StringBuffer sbf = new StringBuffer();  
                String temp = null;  
                while ((temp = br.readLine()) != null) {  
                    sbf.append(temp);  
                    sbf.append("\r\n");  
                }  
                result = sbf.toString();  
            }  
        } catch (MalformedURLException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            // 关闭资源  
            if (null != br) {  
                try {  
                    br.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
  
            if (null != is) {  
                try {  
                    is.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
  
            connection.disconnect();// 关闭远程连接  
        }  
  
        return result;  
    }  
  
    public static String doPost(String httpUrl, String param) {  
  
        HttpURLConnection connection = null;  
        InputStream is = null;  
        OutputStream os = null;  
        BufferedReader br = null;  
        String result = null;  
        try {  
            URL url = new URL(httpUrl);  
            // 通过远程url连接对象打开连接  
            connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();  
            // 设置连接请求方式  
            connection.setRequestMethod("POST");  
            // 设置连接主机服务器超时时间：15000毫秒  
            connection.setConnectTimeout(15000);  
            // 设置读取主机服务器返回数据超时时间：60000毫秒  
            connection.setReadTimeout(60000);  
  
            // 默认值为：false，当向远程服务器传送数据/写数据时，需要设置为true  
            connection.setDoOutput(true);  
            // 默认值为：true，当前向远程服务读取数据时，设置为true，该参数可有可无  
            connection.setDoInput(true);  
            // 设置传入参数的格式:请求参数应该是 name1=value1&name2=value2 的形式。  
            connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");  
            // 设置鉴权信息：Authorization: Bearer da3efcbf-0845-4fe3-8aba-ee040be542c0  
            connection.setRequestProperty("Authorization", "Bearer da3efcbf-0845-4fe3-8aba-ee040be542c0");  
            // 通过连接对象获取一个输出流  
            os = connection.getOutputStream();  
            // 通过输出流对象将参数写出去/传输出去,它是通过字节数组写出的  
            os.write(param.getBytes());  
            // 通过连接对象获取一个输入流，向远程读取  
            if (connection.getResponseCode() == 200) {  
  
                is = connection.getInputStream();  
                // 对输入流对象进行包装:charset根据工作项目组的要求来设置  
                br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));  
  
                StringBuffer sbf = new StringBuffer();  
                String temp = null;  
                // 循环遍历一行一行读取数据  
                while ((temp = br.readLine()) != null) {  
                    sbf.append(temp);  
                    sbf.append("\r\n");  
                }  
                result = sbf.toString();  
            }  
        } catch (MalformedURLException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            // 关闭资源  
            if (null != br) {  
                try {  
                    br.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
            if (null != os) {  
                try {  
                    os.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
            if (null != is) {  
                try {  
                    is.close();  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
            // 断开与远程地址url的连接  
            connection.disconnect();  
        }  
        return result;  
    }  
}

如上，就可以发起真正的并发请求了。

并发请求操作流程示意图如下：

此处设置了一道门，以保证所有线程可以同时生效。但是，此处的同时启动，也只是语言层面的东西，也并非绝对的同时并发。

具体的调用还要依赖于CPU个数，线程数及操作系统的线程调度功能等，不过咱们也无需纠结于这些了，重点在于理解原理！

与 CountDownLatch 有类似功能的，还有个工具栅栏 CyclicBarrier, 也是提供一个等待所有线程到达某一点后，再一起开始某个动作，效果一致，不过栅栏的目的确实比较纯粹，就是等待所有线程到达，而前面说的闭锁 CountDownLatch 虽然实现的也是所有线程到达后再开始，但是他的触发点其实是最后那一个开关，所以侧重点是不一样的。

简单看一下栅栏是如何实现真正同时并发呢？示例如下：

// 与 闭锁 结构一致  
public class LatchTest {  
  
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
  
        Runnable taskTemp = new Runnable() {  
  
            private int iCounter;  
  
            @Override  
            public void run() {  
                // 发起请求  
//              HttpClientOp.doGet("https://www.baidu.com/");  
                iCounter++;  
                System.out.println(System.nanoTime() + " [" + Thread.currentThread().getName() + "] iCounter = " + iCounter);  
            }  
        };  
  
        LatchTest latchTest = new LatchTest();  
//        latchTest.startTaskAllInOnce(5, taskTemp);  
        latchTest.startNThreadsByBarrier(5, taskTemp);  
    }  
  
    public void startNThreadsByBarrier(int threadNums, Runnable finishTask) throws InterruptedException {  
        // 设置栅栏解除时的动作，比如初始化某些值  
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadNums, finishTask);  
        // 启动 n 个线程，与栅栏阀值一致，即当线程准备数达到要求时，栅栏刚好开启，从而达到统一控制效果  
        for (int i = 0; i < threadNums; i++) {  
            Thread.sleep(100);  
            new Thread(new CounterTask(barrier)).start();  
        }  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " out over...");  
    }  
}  
  
  
class CounterTask implements Runnable {  
  
    // 传入栅栏，一般考虑更优雅方式  
    private CyclicBarrier barrier;  
  
    public CounterTask(final CyclicBarrier barrier) {  
        this.barrier = barrier;  
    }  
  
    public void run() {  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + System.currentTimeMillis() + " is ready...");  
        try {  
            // 设置栅栏，使在此等待，到达位置的线程达到要求即可开启大门  
            barrier.await();  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (BrokenBarrierException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + System.currentTimeMillis() + " started...");  
    }  
}