【JAVA並發編程實戰】10、並發程式的測試，java實戰

【JAVA並發編程實戰】10、並發程式的測試，java實戰
1、產生隨機數

 

package cn.study.concurrency.ch12;public class Util {    public static int xorShift(int y)    {        //進行左移和無符號右移,最後異或操作（異或，當兩個位元據不同的時候為1，否則為0）        y ^= (y << 6);        y ^= (y >>> 21);        y ^= (y << 7);        return y;//y初始值是隨機種子    }        public static void main(String[] args) {        for(int i = 0; i < 10; ++i)        {                        System.out.println(xorShift((int) System.nanoTime()));        }    }}

 

2、緩衝隊列

 

package cn.study.concurrency.ch12;import java.util.concurrent.Semaphore;public class BoundedBuffer<E> {    //訊號量    private final Semaphore availableItems, availableSpaces;    private final E[] items;    private int putPosition=0, takePosition=0;        public BoundedBuffer(int capacity)    {        availableItems = new Semaphore(0);        availableSpaces = new Semaphore(capacity);        items = (E[]) new Object[capacity];    }        public boolean isEmpty()    {        //這個表示已經是空的了        return availableItems.availablePermits() == 0;    }        public boolean isFull()    {        //表明這個是滿的隊列        return availableSpaces.availablePermits() == 0;    }        //放入一個對象，首先向availableSpaces請求一個訊號量，然後結束之後返回一個availableItems訊號    public void put(E x) throws InterruptedException    {        //減少一個許可        availableSpaces.acquire();        doInsert(x);        //添加一個許可        availableItems.release();    }        //釋放一個資料對象    public E take() throws InterruptedException    {        //當釋放一個對象的時候，減少一個串連許可        availableItems.acquire();        E item = doExtract();        availableSpaces.release();//取出資料之後，吧能插入的可能添加一個        return item;    }        private synchronized void doInsert(E x)    {        int i = putPosition;        items[i] = x;        putPosition = (++i == items.length) ? 0 : i;    }        //不論是取資料，還是擷取資料，都是迴圈取得    private synchronized E doExtract()    {        int i = takePosition;        E x = items[i];        items[i] = null;        takePosition = (++i == items.length) ? 0: i;        return x;    }        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        BoundedBuffer<Integer> bb = new BoundedBuffer<Integer>(10);        bb.take();        if(bb.isEmpty())        {            System.out.println("空");        }                if(bb.isFull())        {            System.out.println("滿");        }    }}

 

3、測試方法

package cn.study.concurrency.ch12;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class PutTakeTest {    //建立線程池    private static final ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();    //原子型的int資料,最後用來統計線程設計是否合理，是否安全執行緒    private final AtomicInteger putSum = new AtomicInteger(0);    private final AtomicInteger takeSum = new AtomicInteger(0);    private final CyclicBarrier barrier;    //柵欄    private final BoundedBuffer<Integer> bb;    //隊列    private final int nTrials, nPairs;    //要建立的隊列數量和柵欄的屏障點        //建構函式    public PutTakeTest(int capacity, int npairs, int ntrials) {        this.bb = new BoundedBuffer<Integer>(capacity);        this.nTrials = ntrials;        this.nPairs = npairs;        //+1是為了，在所有的線程都建立結束之後，最後編碼手動決定什麼時候啟動所有線程        this.barrier = new CyclicBarrier(2 * npairs + 1);    }        //生產者線程    class Producer implements Runnable    {        @Override        public void run() {            try {                //設計隨機種子,異或操作                int seed = (this.hashCode() ^ (int)System.nanoTime());                int sum = 0;                barrier.await();//進行柵欄等待                for(int i = nTrials; i > 0; --i)                {                    bb.put(seed);                    sum += seed;                    seed = Util.xorShift(seed);//擷取隨機值                }                //擷取值，並且添加到putsum中                putSum.getAndAdd(sum);                barrier.await();//添加一個柵欄，標識運行結束            } catch (Exception e) {                System.out.println("????producer");            }        }    }        //消費者線程    class Consumer implements Runnable    {        @Override        public void run() {            try {                barrier.await();//進行柵欄等待                int sum = 0;                for(int i = nTrials; i > 0; --i)                {                    sum += bb.take();                }                //擷取值，並且添加到putsum中                takeSum.getAndAdd(sum);                barrier.await();//添加一個柵欄，標識運行結束            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "????consumer");            }        }    }        //測試函數    public void test()    {        try {            for(int i = 0; i < nPairs; ++i)            {                pool.execute(new Producer());                pool.execute(new Consumer());            }            //當現場全部添加好了之後，開啟柵欄            barrier.await();    //第2n+1個            //然後線程執行之後，每個線程執行完又調用了一次await，當所有的都執行完了之後            barrier.await();            //全部結束之後判斷是否結果對等            if(putSum.get() == takeSum.get())            {                System.out.println("程式是OK的");            }            else            {                System.out.println("程式有安全性漏洞");            }        } catch (Exception e) {            System.out.println("????test");        }    }        public static void main(String[] args) {        //隊列容量是10，每個線程起10個，一共放100000個資料        new PutTakeTest(10, 2, 100).test();        pool.shutdown();//執行完，結束線程    }}