Java 中如何模拟真正的同时并发请求？

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;@Overridepublic 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：getconnection.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trueconnection.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-ee040be542c0connection.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;@Overridepublic 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...");}
}

其运行结果如下图：

各有其应用场景吧，关键在于需求。就本文示例的需求来说，个人更愿意用闭锁一点，因为更可控了。但是代码却是多了，所以看你喜欢吧！

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