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Java中对AtomicInteger和int值在多线程下递增操作的测试

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-29 22:32:09 26 4
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这篇CFSDN的博客文章Java中对AtomicInteger和int值在多线程下递增操作的测试由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

Java针对多线程下的数值安全计数器设计了一些类,这些类叫做原子类,其中一部分如下

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java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

下面是一个对比  AtomicInteger 与 普通 int 值在多线程下的递增测试,使用的是 junit4,

完整代码

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package test.java;
 
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
 
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
 
/**
  * 测试AtomicInteger与普通int值在多线程下的递增操作
  */
public class TestAtomic {
 
  // 原子Integer递增对象
  public static AtomicInteger counter_integer; // = new AtomicInteger(0);
  // 一个int类型的变量
  public static int count_int = 0 ;
 
  @Before
  public void setUp() {
  // 所有测试开始之前执行初始设置工作
  counter_integer = new AtomicInteger( 0 );
  }
 
  @Test
  public void testAtomic() throws InterruptedException {
  // 创建的线程数量
  int threadCount = 100 ;
  // 其他附属线程内部循环多少次
  int loopCount = 10000600 ;
  // 控制附属线程的辅助对象;(其他await的线程先等着主线程喊开始)
  CountDownLatch latch_1 = new CountDownLatch( 1 );
  // 控制主线程的辅助对象;(主线程等着所有附属线程都运行完毕再继续)
  CountDownLatch latch_n = new CountDownLatch(threadCount);
  // 创建并启动其他附属线程
  for ( int i = 0 ; i < threadCount; i++) {
   Thread thread = new AtomicIntegerThread(latch_1, latch_n, loopCount);
   thread.start();
  }
  long startNano = System.nanoTime();
  // 让其他等待的线程统一开始
  latch_1.countDown();
  // 等待其他线程执行完
  latch_n.await();
  //
 
  long endNano = System.nanoTime();
  int sum = counter_integer.get();
  //
  Assert.assertEquals( "sum 不等于 threadCount * loopCount,测试失败" ,
   sum, threadCount * loopCount);
  System.out.println( "--------testAtomic(); 预期两者相等------------" );
  System.out.println( "耗时: " + ((endNano - startNano) / ( 1000 * 1000 )) + "ms" );
  System.out.println( "threadCount = " + (threadCount) + ";" );
  System.out.println( "loopCount = " + (loopCount) + ";" );
  System.out.println( "sum = " + (sum) + ";" );
  }
 
  @Test
  public void testIntAdd() throws InterruptedException {
  // 创建的线程数量
  int threadCount = 100 ;
  // 其他附属线程内部循环多少次
  int loopCount = 10000600 ;
  // 控制附属线程的辅助对象;(其他await的线程先等着主线程喊开始)
  CountDownLatch latch_1 = new CountDownLatch( 1 );
  // 控制主线程的辅助对象;(主线程等着所有附属线程都运行完毕再继续)
  CountDownLatch latch_n = new CountDownLatch(threadCount);
  // 创建并启动其他附属线程
  for ( int i = 0 ; i < threadCount; i++) {
   Thread thread = new IntegerThread(latch_1, latch_n, loopCount);
   thread.start();
  }
  long startNano = System.nanoTime();
  // 让其他等待的线程统一开始
  latch_1.countDown();
  // 等待其他线程执行完
  latch_n.await();
  //
  long endNano = System.nanoTime();
  int sum = count_int;
  //
  Assert.assertNotEquals(
   "sum 等于 threadCount * loopCount,testIntAdd()测试失败" ,
   sum, threadCount * loopCount);
  System.out.println( "-------testIntAdd(); 预期两者不相等---------" );
  System.out.println( "耗时: " + ((endNano - startNano) / ( 1000 * 1000 ))+ "ms" );
  System.out.println( "threadCount = " + (threadCount) + ";" );
  System.out.println( "loopCount = " + (loopCount) + ";" );
  System.out.println( "sum = " + (sum) + ";" );
  }
 
  // 线程
  class AtomicIntegerThread extends Thread {
  private CountDownLatch latch = null ;
  private CountDownLatch latchdown = null ;
  private int loopCount;
 
  public AtomicIntegerThread(CountDownLatch latch,
   CountDownLatch latchdown, int loopCount) {
   this .latch = latch;
   this .latchdown = latchdown;
   this .loopCount = loopCount;
  }
 
  @Override
  public void run() {
   // 等待信号同步
   try {
   this .latch.await();
   } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
   }
   //
   for ( int i = 0 ; i < loopCount; i++) {
   counter_integer.getAndIncrement();
   }
   // 通知递减1次
   latchdown.countDown();
  }
  }
 
  // 线程
  class IntegerThread extends Thread {
  private CountDownLatch latch = null ;
  private CountDownLatch latchdown = null ;
  private int loopCount;
 
  public IntegerThread(CountDownLatch latch,
   CountDownLatch latchdown, int loopCount) {
   this .latch = latch;
   this .latchdown = latchdown;
   this .loopCount = loopCount;
  }
 
  @Override
  public void run() {
   // 等待信号同步
   try {
   this .latch.await();
   } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
   }
   //
   for ( int i = 0 ; i < loopCount; i++) {
   count_int++;
   }
   // 通知递减1次
   latchdown.countDown();
  }
  }
}

普通PC机上的执行结果类似如下

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--------------testAtomic(); 预期两者相等-------------------
耗时: 85366ms
threadCount = 100;
loopCount = 10000600;
sum = 1000060000;
--------------testIntAdd(); 预期两者不相等-------------------
耗时: 1406ms
threadCount = 100;
loopCount = 10000600;
sum = 119428988;

  。

从中可以看出, AtomicInteger操作 与 int操作的效率大致相差在50-80倍上下,当然,int很不消耗时间,这个对比只是提供一个参照.

如果确定是单线程执行,那应该使用 int; 而int在多线程下的操作执行的效率还是蛮高的, 10亿次只花了1.5秒钟； 。

 (假设CPU是 2GHZ，双核4线程,理论最大8GHZ，则每秒理论上有80亿个时钟周期.

 10亿次Java的int增加消耗了1.5秒,即 120亿次运算, 算下来每次循环消耗CPU周期 12个,

个人觉得效率不错, C 语言也应该需要4个以上的时钟周期(判断,执行内部代码,自增判断,跳转) 。

 前提是: JVM和CPU没有进行激进优化. 。

) 。

而 AtomicInteger 效率其实也不低,10亿次消耗了80秒, 那100万次大约也就是千分之一,80毫秒的样子. 。

最后此篇关于Java中对AtomicInteger和int值在多线程下递增操作的测试的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Java中对AtomicInteger和int值在多线程下递增操作的测试的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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