面试官:Java 多线程怎么做事务控制?一半人答不上来-1

简介: 面试官:Java 多线程怎么做事务控制?一半人答不上来。。

项目代码基于:MySql 数据,开发框架为:SpringBoot、Mybatis

开发语言为:Java8

前言

公司业务中遇到一个需求,需要同时修改最多约5万条数据,而且还不支持批量或异步修改操作。于是只能写个for循环操作,但操作耗时太长,只能一步一步寻找其他解决方案。

具体操作如下:

一、循环操作的代码

先写一个最简单的for循环代码,看看耗时情况怎么样。

/***
 * 一条一条依次对50000条数据进行更新操作
 * 耗时:2m27s,1m54s
 */
@Test
void updateStudent() {
    List<Student> allStudents = studentMapper.getAll();
    allStudents.forEach(s -> {
        //更新教师信息
        String teacher = s.getTeacher();
        String newTeacher = "TNO_" + new Random().nextInt(100);
        s.setTeacher(newTeacher);
        studentMapper.update(s);
    });
}

循环修改整体耗时约 1分54秒,且代码中没有手动事务控制应该是自动事务提交,所以每次操作事务都会提交所以操作比较慢,我们先对代码中添加手动事务控制,看查询效率怎样。


最新面试题整理:https://www.javastack.cn/mst/


二、使用手动事务的操作代码

修改后的代码如下:

@Autowired
private DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager;
@Autowired
private TransactionDefinition transactionDefinition;
/**
 * 由于希望更新操作 一次性完成,需要手动控制添加事务
 * 耗时:24s
 * 从测试结果可以看出,添加事务后插入数据的效率有明显的提升
 */
@Test
void updateStudentWithTrans() {
    List<Student> allStudents = studentMapper.getAll();
    TransactionStatus transactionStatus = dataSourceTransactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
    try {
        allStudents.forEach(s -> {
            //更新教师信息
            String teacher = s.getTeacher();
            String newTeacher = "TNO_" + new Random().nextInt(100);
            s.setTeacher(newTeacher);
            studentMapper.update(s);
        });
        dataSourceTransactionManager.commit(transactionStatus);
    } catch (Throwable e) {
        dataSourceTransactionManager.rollback(transactionStatus);
        throw e;
    }
}

添加手动事务操控制后,整体耗时约 24秒,这相对于自动事务提交的代码,快了约5倍,对于大量循环数据库提交操作,添加手动事务可以有效提高操作效率。


三、尝试多线程进行数据修改

添加数据库手动事务后操作效率有明细提高,但还是比较长,接下来尝试多线程提交看是不是能够再快一些。


先添加一个Service将批量修改操作整合一下,具体代码如下:


StudentServiceImpl.java

@Service
public class StudentServiceImpl implements StudentService {
    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper;
    @Autowired
    private DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager;
    @Autowired
    private TransactionDefinition transactionDefinition;
    @Override
    public void updateStudents(List<Student> students, CountDownLatch threadLatch) {
        TransactionStatus transactionStatus = dataSourceTransactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
        System.out.println("子线程:" + Thread.currentThread().getName());
        try {
            students.forEach(s -> {
                // 更新教师信息
                // String teacher = s.getTeacher();
                String newTeacher = "TNO_" + new Random().nextInt(100);
                s.setTeacher(newTeacher);
                studentMapper.update(s);
            });
            dataSourceTransactionManager.commit(transactionStatus);
            threadLatch.countDown();
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
            dataSourceTransactionManager.rollback(transactionStatus);
        }
    }
}

批量测试代码,我们采用了多线程进行提交,修改后测试代码如下:

@Autowired
private DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager;
@Autowired
private TransactionDefinition transactionDefinition;
@Autowired
private StudentService studentService;
/**
 * 对用户而言,27s 任是一个较长的时间,我们尝试用多线程的方式来经行修改操作看能否加快处理速度
 * 预计创建10个线程,每个线程进行5000条数据修改操作
 * 耗时统计
 * 1 线程数:1      耗时:25s
 * 2 线程数:2      耗时:14s
 * 3 线程数:5      耗时:15s
 * 4 线程数:10     耗时:15s
 * 5 线程数:100    耗时:15s
 * 6 线程数:200    耗时:15s
 * 7 线程数:500    耗时:17s
 * 8 线程数:1000    耗时:19s
 * 8 线程数:2000    耗时:23s
 * 8 线程数:5000    耗时:29s
 */
@Test
void updateStudentWithThreads() {
    //查询总数据
    List<Student> allStudents = studentMapper.getAll();
    // 线程数量
    final Integer threadCount = 100;
    //每个线程处理的数据量
    final Integer dataPartionLength = (allStudents.size() + threadCount - 1) / threadCount;
    // 创建多线程处理任务
    ExecutorService studentThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
    CountDownLatch threadLatchs = new CountDownLatch(threadCount);
    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
        // 每个线程处理的数据
        List<Student> threadDatas = allStudents.stream()
                .skip(i * dataPartionLength).limit(dataPartionLength).collect(Collectors.toList());
        studentThreadPool.execute(() -> {
            studentService.updateStudents(threadDatas, threadLatchs);
        });
    }
    try {
        // 倒计时锁设置超时时间 30s
        threadLatchs.await(30, TimeUnit.SECONDS);
    } catch (Throwable e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("主线程完成");
}

多线程提交修改时,我们尝试了不同线程数对提交速度的影响,具体可以看下面表格,


image.png

多线程修改50000条数据时 不同线程数耗时对比(秒)


根据表格,我们线程数增大提交速度并非一直增大,在当前情况下约在2-5个线程数时,提交速度最快(实际线程数还是需要根据服务器配置实际测试)。


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