java中ThreadLocalRandom的使用
在java中我们通常会需要使用到java.util.Random来便利的生产随机数。但是Random是线程安全的,如果要在线程环境中的话就有可能产生性能瓶颈。
我们以Random中常用的nextInt方法为例来具体看一下:
public int nextInt() { return next(32); }
nextInt方法实际上调用了下面的方法:
protected int next(int bits) { long oldseed, nextseed; AtomicLong seed = this.seed; do { oldseed = seed.get(); nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask; } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed)); return (int)(nextseed >>> (48 - bits)); }
从代码中我们可以看到,方法内部使用了AtomicLong,并调用了它的compareAndSet方法来保证线程安全性。所以这个是一个线程安全的方法。
其实在多个线程环境中,Random根本就需要共享实例,那么该怎么处理呢?
在JDK 7 中引入了一个ThreadLocalRandom的类。ThreadLocal大家都知道就是线程的本地变量,而ThreadLocalRandom就是线程本地的Random。
我们看下怎么调用:
ThreadLocalRandom.current().nextInt();
我们来为这两个类分别写一个benchMark测试:
public class RandomUsage { public void testRandom() throws InterruptedException { ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(2); Random random = new Random(); List<Callable<Integer>> callables = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { callables.add(() -> { return random.nextInt(); }); } executorService.invokeAll(callables); } public static void main(String[] args) throws RunnerException { Options opt = new OptionsBuilder() .include(RandomUsage.class.getSimpleName()) // 预热5轮 .warmupIterations(5) // 度量10轮 .measurementIterations(10) .forks(1) .build(); new Runner(opt).run(); } }
public class ThreadLocalRandomUsage { @Benchmark @BenchmarkMode(Mode.AverageTime) @OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS) public void testThreadLocalRandom() throws InterruptedException { ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(2); List<Callable<Integer>> callables = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { callables.add(() -> { return ThreadLocalRandom.current().nextInt(); }); } executorService.invokeAll(callables); } public static void main(String[] args) throws RunnerException { Options opt = new OptionsBuilder() .include(ThreadLocalRandomUsage.class.getSimpleName()) // 预热5轮 .warmupIterations(5) // 度量10轮 .measurementIterations(10) .forks(1) .build(); new Runner(opt).run(); } }
分析运行结果,我们可以看出ThreadLocalRandom在多线程环境中会比Random要快。
本文的例子可以参考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/ThreadLocalRandom