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  • Java多线程实现性能测试
    千次阅读
    2020-05-18 16:36:44

    1、创建多线程和线程池的代码:

    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    int threadSize = 100;  //开启的线程数
    //创建线程池
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(threadSize);
    long start = System.currentTimeMillis();
    //让线程池中的每一个线程都开始工作
    for (int j = 0; j < threadSize; j++) {
        //执行线程
        executorService.execute(new TestPerformance(threadSize));
    }
    //等线程全部执行完后关闭线程池
    executorService.shutdown();
    executorService.awaitTermination(Integer.MAX_VALUE, TimeUnit.DAYS);
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("测试次数:" + TestPerformance.atomicInteger.get());
    System.out.println("用时:" + (end - start));
    System.out.println("速度:" + TestPerformance.atomicInteger.get() * 1000 / (end - start) + "次/秒");

    2、具体要测试性能的代码:

    package com.test.performance;
    
    
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
    
    /**
     * 测试性能.
     */
    public class TestPerformance implements Runnable {
    
        //每个线程的执行次数
        private int size;
    
        //记录多线程的总执行次数,保证高并发下的原子性
        public static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
    
        public TestPerformance(int size) {
            this.size = size;
        }
    
        @Override
        public void run() {
    
            int count = 0;
            while (count < size) {
                count++;
    
                atomicInteger.getAndIncrement();
    
                ///
    	    //在此写入需要测试性能的代码块
    	    ///
    
                System.out.println("线程ID与对应的执行次数:" + Thread.currentThread().getId() + "--->" + count);
            }
        }
    }
    

     

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    四核,i7。内存16G 

     

    创建主类,启一个线程池大小为500.

    public class TestThreadMax {
        private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestThreadMax.class);
        private static final int len_thread = 500;
        static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(len_thread);
        public static void main(String[] args) {
            for (int i=0;i<len_thread;i++){
                executor.submit(new SubClass());
            }
        }
    }
    

     

    创建子类,含IO操作

    public class SubClass implements Runnable{
        private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(com.test.common.utils.SubClass.class);
        @Override
        public void run() {
            try {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                logger.info(threadName+"正在执行,当前时间"+System.currentTimeMillis());
                for(int i=0;i<100;i++){
    //                logger.info("正在执行"+"D:/测试/"+threadName+"["+i+"].txt");
                    File file = new File("D:/测试/"+threadName+"["+i+"].txt");
                    if(!file.exists()){
                        file.createNewFile();
                    }
                    FileOutputStream fost = new FileOutputStream(file);
                    String st = "我是测试数据"+i;
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                        fost.write(st.getBytes("utf8"));
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        fost.flush();
                        fost.close();
                    }
                }
                logger.info(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕,当前时间"+System.currentTimeMillis());
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    CPU和内存运行情况如下:

     

     

     

     

    总结:CPU瞬间干满了,内存基本无变化,IO操作肯定有波动。下附操作系统cpu调度进程和多线程的关系:

    以下内容转载:https://www.cnblogs.com/fubaizhaizhuren/p/7501403.html

    1. 什么是CPU

    (1)         Central  Progressing  Unit 中央处理器,是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。

    (2)         CPU包括 运算器,高速缓冲存储器,总线。

    (3)         它的工作,主要是解释计算机中的指令,和处理计算机软件中的数据。它在计算机中起着最重要的作用,构成了系统的控制中心,对各个应用程序进行统一协调和控制。

     

    1. 线程

    (1)         进程,一个进程就是一个具有独立功能的应用程序,关于某个数据集合上的一次运行活动。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

    (2)         线程,线程是进程的实体,属于进程,是CPU调度和分派的基本单位。

     资源分配给进程,所有线程共享该进程的资源

     

    (3)         操作系统的设计,可以归纳为3点。

    1. 以多进程形式,允许多个任务同时运行。
    2. 以多线程形式,允许一个任务拆分成多个线程运行。
    3. CPU提供协调机制,允许线程之间共享资源,防止线程之间产生冲突。
    4. CPU和线程的关系

    (1)         第一阶段,单CPU时代,单CPU在同一时间点,只能执行单一线程。比如,的某一刻00:00:00 这一秒,只计算1+1=2(假设cpu每秒计算一次)

    (2)         第二阶段,单CPU多任务阶段,计算机在同一时间点,并行执行多个线程。但这并非真正意义上的同时执行,而是多个任务共享一个CPU,操作系统协调CPU在某个时间点,执行某个线程,因为CPU在线程之间切换比较快,给人的感觉,就好像多个任务在同时运行。比如,电脑开了两个程序qq和qq音乐,假设这两个程序都只有一个线程。人能够感觉到CPU切换的频率是一秒一次,假设当前cpu计算速度是1秒1次,那么我们就能明显感到卡顿,当聊天,点击发送按钮时候,qq音乐就会停止运行。当前cpu计算速度是1秒100次,也就是它能在一秒之内在这两个进程见切换100次,那么我们就感不到卡顿,觉得QQ和QQ音乐是同时在运行。

    (3)         第三阶段,多CPU多任务阶段,真正实现的,在同一时间点运行多个线程。具体到哪个线程在哪个CPU执行,这就跟操作系统和CPU本身的设计有关了。

    1. 举例说明

    (1)假设一种极端情况,一台单核计算机,只运行2个程序A和B。

    假设A和B的优先级相同,A有3个线程,B有1个线程,那么CPU分配给A和B的执行时间应该是3:1。

    (2)假设同一种情况发生在一台多核计算机,核1处理A和B各一个线程,核2处理A剩下的线程。

    (3)刚才说的是线程只消耗CPU,在实际应用中这种情况是不存在的,程序总会跟资源打交道,比如读个文件,查询数据库,访问网络,这个时候多线程才能体现出优势。在一个进程中,让A先用一下CPU去查询数据库,在A查询数据库的时候CPU空闲,B就用一CPU去读文件,让C去访问网络。相对于查询数据库,读取文件这些操作来说,CPU的计算时间几乎可以忽略不计。所以,多线程,实际上是计算机多种资源的并行运用,跟CPU有几个核心没什么关系。

    展开全文
  • 在分析Java 多线程特性的基础上, 探讨了Java 多线程的测试策略及测试方法, 提出Java 多线程测试由类测试、集成模块测试和系统测试三个层次组成, 并讨论了多线程的继承测试、同步测试以及效率测试。
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    java多线程 后台做高并发接口测试

    1.利用多线程 调用http请求 实现高并发 api性能测试
    2.http请求远程调用工具类
    3.多线程工具类如下:

    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    import javax.annotation.PostConstruct;
    
    import org.apache.http.NameValuePair;
    import org.apache.http.message.BasicNameValuePair;
    import org.im4java.process.ProcessStarter;
    
    
    //@Service
    public class apiTest {
    
        /**
         * 定义并发线程数量
         */
        public static final int THREAD_NUM = 100;
    
        /**
         * 开始时间
         */
        private static long startTime = 0L;
    
        @PostConstruct
        public void init() {
            try {
    
                startTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("CountDownLatch started at: " + startTime);
    
                // 初始化计数器为1
                CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
    
                for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) {
                    new Thread(new Run(countDownLatch)).start();
                }
    
                // 启动多个线程
                countDownLatch.countDown();
    
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("Exception: " + e);
            }
        }
    
        /**
         * 线程类
         */
        private class Run implements Runnable {
            private final CountDownLatch startLatch;
    
            public Run(CountDownLatch startLatch) {
                this.startLatch = startLatch;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                try {
                    // 线程等待
                    startLatch.await();
    
                    // 执行操作
                    /**
    					这里调用你要测试的接口
    				*/
                    HttpClientUtil httpClientUtil = new HttpClientUtil();
                    List<NameValuePair> formParams = new ArrayList<>();
                    formParams.add(new BasicNameValuePair("edit","thumbnailImg"));
                    formParams.add(new BasicNameValuePair("editType","center"));
                    formParams.add(new BasicNameValuePair("width","400"));
                    formParams.add(new BasicNameValuePair("height","400"));
                    httpClientUtil.doPost("http://localhost:8080/test.action",formParams);
                    long endTime = System.currentTimeMillis();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ended at: " + endTime + ", cost: " + (endTime - startTime) + " ms.");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            apiTest apiTest = new apiTest();
            apiTest.init();
        }
    }
    
    展开全文
  • - Java通过Thread创建线程可分为4类: (1)继承Thread,重写run方法; (2)在Thread中写方法,构建Runnable类型,通过`::`或者`()->`构建; (3)实现Runnable接口,重写run方法; (4)实现Callable接口,重写...

    1 缘起

    每次想使用多线程测试脚本时,总会忘记线程池的参数(我的脑袋没有太好用吧,就忘),
    但是,我又想使用多线程测试,所以,想单纯的测试,是不是有简便的方法。
    当然有。直接new Thread()。
    曾经有和同事聊过,多线程编程,他们比较鄙视直接new Thread(),我也不知道为什么。
    难道说使用线程池才会体现高级吗?
    当然,高级就高级吧。
    其实,我只是做一个脚本测试,不在后台生产环境跑服务,
    所以,就直接使用new Thread(),比较方便。
    这里不介绍线程池,只总结了Thread的几种使用方式。

    2 如何启动线程

    由Thread类可知,启用线程的方法为start(),即:new Thread().start()
    start方法执行时其实有两个线程工作。
    执行start的为当前线程,执行run方法的为另一个线程,即通过new Thread()创建的线程。
    从何而知:源码。下面是start()方法的源码注释截图及源码,通过注释可知,如上所述。
    在这里插入图片描述

    start源码:java.lang.Thread#start

    
        /**
         * Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine
         * calls the <code>run</code> method of this thread.
         * <p>
         * The result is that two threads are running concurrently: the
         * current thread (which returns from the call to the
         * <code>start</code> method) and the other thread (which executes its
         * <code>run</code> method).
         * <p>
         * It is never legal to start a thread more than once.
         * In particular, a thread may not be restarted once it has completed
         * execution.
         *
         * @exception  IllegalThreadStateException  if the thread was already
         *               started.
         * @see        #run()
         * @see        #stop()
         */
        public synchronized void start() {
            /**
             * This method is not invoked for the main method thread or "system"
             * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
             * to this method in the future may have to also be added to the VM.
             *
             * A zero status value corresponds to state "NEW".
             */
            if (threadStatus != 0)
                throw new IllegalThreadStateException();
    
            /* Notify the group that this thread is about to be started
             * so that it can be added to the group's list of threads
             * and the group's unstarted count can be decremented. */
            group.add(this);
    
            boolean started = false;
            try {
                start0();
                started = true;
            } finally {
                try {
                    if (!started) {
                        group.threadStartFailed(this);
                    }
                } catch (Throwable ignore) {
                    /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
                      it will be passed up the call stack */
                }
            }
        }
    

    3 测试

    3.1 直接继承Thread

    直接继承Thread类,需要重写run方法,在run方法里自定义逻辑。

    package com.monkey.java_study.thread.pure_thread;
    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    /**
     * 继承Thread.
     *
     * @author xindaqi
     * @date 2022-04-21 11:24
     */
    public class ExtendsThread extends Thread {
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ExtendsThread.class);
    
        private String threadName;
    
        public void setThreadName(String threadName) {
            this.threadName = threadName;
        }
    
        public String getThreadName() {
            return threadName;
        }
    
        public ExtendsThread() {
    
        }
    
        public ExtendsThread(String threadName) {
            super(threadName);
        }
    
        @Override
        public void run() {
            logger.info(">>>>>>>>>Extends Thread and Body in run, Thread name:{}", Thread.currentThread().getName());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Thread t1 = new ExtendsThread("t1");
            Thread t2 = new ExtendsThread("t2");
    
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }
    
    • 运行结果
      在这里插入图片描述

    3.2 直接在Thread中直接写逻辑

    如果不继承Thread如何自定义多线程呢?
    Thread类的方法比较丰富,可以直接在Thread中填写逻辑。
    调用的Thread方法为:java.lang.Thread#Thread(java.lang.Runnable, java.lang.String)
    源码截图如下,通过构建第一个参数,初始化线程,使用语法()->,构建Runnable。
    当然,有人会说,既然是Runnable类型的参数,为什么直接使用Runnable,
    这可,可以,后面讲。
    在这里插入图片描述

    package com.monkey.java_study.thread.pure_thread;
    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    /**
     * 逻辑直接在Thread中.
     *
     * @author xindaqi
     * @date 2022-04-21 11:23
     */
    public class BodyInThread {
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BodyInThread.class);
    
        public static void main(String[] args) {
            Thread t1 = new Thread(() -> {
                logger.info(">>>>>>>>Body in thread, Thread name:{}", Thread.currentThread().getName());
                logger.info(">>>>>>>>");
            }, "t1");
    
            Thread t2 = new Thread(() -> {
                logger.info(">>>>>>>>Body in thread, Thread name:{}", Thread.currentThread().getName());
                logger.info(">>>>>>>>");
            }, "t2");
    
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }
    
    • 运行结果
      在这里插入图片描述

    3.3 在Thread中调用方法

    同样地,在Thread中可以直接写逻辑,也可以通过独立的方法实现逻辑,与上面一样:
    调用的Thread方法为:java.lang.Thread#Thread(java.lang.Runnable, java.lang.String)
    构建Runnable两种方式:语法::执行方法,或者()->。

    package com.monkey.java_study.thread.pure_thread;
    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    /**
     * Thread中调用方法.
     *
     * @author xindaqi
     * @date 2022-04-21 11:23
     */
    public class MethodInThread {
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodInThread.class);
    
        public static void methodTest() {
            logger.info(">>>>>>>>Method in thread, Thread name:{}", Thread.currentThread().getName());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Thread t1 = new Thread(MethodInThread::methodTest, "t1");
            Thread t2 = new Thread(() -> methodTest(), "t2");
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }
    
    • 运行结果
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    3.4 实现Runnable

    好了,这里是直接使用Runnable初始化线程,即实现Runnable接口,
    初始化线程时,直接传入实例化的类即可。
    同时,需要重写run方法,实现自定义逻辑。
    当前的实现方式,以及上面的方法,线程执行的逻辑均没有返回值,
    即多线程执行的方法无法获取方法返回值。

    package com.monkey.java_study.thread.pure_thread;
    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    /**
     * Runnable在Thread中.
     *
     * @author xindaqi
     * @date 2022-04-21 11:42
     */
    public class RunnableInThread implements Runnable {
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RunnableInThread.class);
    
        @Override
        public void run() {
            logger.info(">>>>>>>>Runnable in run, Thread name:{}", Thread.currentThread().getName());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Thread t1 = new Thread(new RunnableInThread(), "t1");
            Thread t2 = new Thread(new RunnableInThread(), "t2");
            Thread t3 = new Thread(new RunnableInThread(), "t3");
    
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
        }
    }
    
    • 运行结果
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    3.5 实现Callable

    如果多线程需要获取返回值应该怎么办?
    有没有方案?
    有。实现Callable接口。
    该接口通过FutureTask接口获取方法返回结果,FutureTask作为参数初始化Thread。
    同样调用:java.lang.Thread#Thread(java.lang.Runnable, java.lang.String)
    因此,FutureTask的层次接口中必定实现了Runnable接口。
    FutureTask实现了RunnableFuture,RunnableFuture实现了Runnable和Future。
    java.util.concurrent.FutureTask
    在这里插入图片描述
    java.util.concurrent.RunnableFuture
    在这里插入图片描述

    package com.monkey.java_study.thread.pure_thread;
    
    import jdk.nashorn.internal.codegen.CompilerConstants;
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    import java.util.concurrent.Callable;
    import java.util.concurrent.FutureTask;
    
    /**
     * Callable在Thread中.
     *
     * @author xindaqi
     * @date 2022-04-21 11:46
     */
    public class CallableInThread implements Callable<String> {
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CallableInThread.class);
    
        @Override
        public String call() throws Exception {
            logger.info(">>>>>>>>Callable in call, Thread name:{}", Thread.currentThread().getName());
            return Thread.currentThread().getName();
        }
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Callable<String> callable1 = new CallableInThread();
            FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<>(callable1);
            FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<>(callable1);
            FutureTask<String> futureTask3 = new FutureTask<>(callable1);
            Thread t1 = new Thread(futureTask1, "t1");
            Thread t2 = new Thread(futureTask2, "t2");
            Thread t3 = new Thread(futureTask3, "t3");
    
            t1.start();
            logger.info(">>>>>>>>Thread1 result:{}", futureTask1.get());
            t2.start();
            logger.info(">>>>>>>>Thread2 result:{}", futureTask2.get());
            t3.start();
            logger.info(">>>>>>>>Thread3 result:{}", futureTask3.get());
        }
    }
    
    • 运行结果

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    4 小结

    • Java通过Thread创建线程可分为4类:
      (1)继承Thread,重写run方法;
      (2)在Thread中写方法,构建Runnable类型,通过::或者()->构建;
      (3)实现Runnable接口,重写run方法;
      (4)实现Callable接口,重写call方法。
    • 前三类无法获取方法返回值,第四类可以获取方法返回值。
    • 启动线程使用start方法,该方法执行时有两个线程工作,即调用start的当前线程和调用run方法的其他线程(new Thread创建的线程)。
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