Java thread-safe example

Ví dụ về thread-safe trong Java , với 1 built-in class khá thường gặp là SimpleDateFormat .

(Ở đây viết dạng chạy với JUnit4 , ai chưa quen có thể copy lại thành hàm main() để chạy)

  @org.junit.Test
  public void testFormattingWithRunnable() {
    // FIXME - dq: To see the bug, use SimpleDateFormat statement
    final java.text.DateFormat df = new java.text.SimpleDateFormat("dd-MMM-yyyy");
    // final DateFormatter df = new vn.ducquoc.util.DateFormatter("dd-MMM-yyyy");
    final String[] testdata = { "01-Jan-1999", "14-Feb-2001", "31-Dec-2007" };
    Runnable runnables[] = new Runnable[testdata.length];
    org.junit.Assert.assertNotNull("Look at the results");
    for (int i = 0; i < runnables.length; i++) {
      final int i2 = i;
      runnables[i] = new Runnable() {
        public void run() {
          try { // 42 here, may adjust 12->120 depending on your computer
            for (int j = 0; j < 42; j++) {
              String str = testdata[i2];
              String str2 = null;
              /* synchronized(df) */{
                Date d = df.parse(str);
                str2 = df.format(d);
              }
              System.out.println("EXPECTED " + str + " ACTUAL " + str2);
            }
          } catch (java.text.ParseException e) {
            throw new RuntimeException("Parse failed");
          }
        }
      };
      new Thread(runnables[i]).start();
    }
  }

 

.

 

Không chỉ Thread/Runnable bị vấn đề mà ngay cả các Callable cũng rứa:

  @org.junit.Test
  public void testParsingWithCallable() throws Exception {

    // FIXME - dq: To see the bug, use SimpleDateFormat statement
    final java.text.DateFormat df = new java.text.SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
    // final DateFormatter df = new vn.ducquoc.util.DateFormatter("yyyyMMdd");

    Callable<Date> task = new Callable<Date>() {
      public Date call() throws Exception {
        return df.parse("20101010");
      }
    };

    // pool with 5 threads
    ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
    List<Future<Date>> results = new ArrayList<Future<Date>>();

    // perform 42 date conversions, may adjust 12->120 depending on your computer
    for (int i = 0; i < 42; i++) {
      results.add(exec.submit(task));
    }
    exec.shutdown();

    org.junit.Assert.assertNotNull("Look at the results");
    for (Future<Date> result : results) {
      System.out.println(result.get());
    }
  }

 

.

 

 

.

 

Các cách chính để tránh vấn đề cho multi-thread (concurrency) :

1/ dùng từ khóa synchronized của Java cho block hoặc method

 

2/ tạo một đối tượng mới mỗi khi thực hiện tác vụ (bằng cách new , clone() , Class.newInstance() , … )

 

3/ dùng các biến thuộc lớp ThreadLocal của Java

 

.

Theo nguyên lý K.I.S.S/Y.A.G.N.I thì có lẽ nên áp dụng cách 1 .

 

 

UPDATE 2018

Simple runner for unit tests: https://bitbucket.org/ducquoc/jutil-dq/src/master/jutil/src/main/java/vn/ducquoc/jutil/MultiThreadsTestUtil.java

Thêm một số cách intermediate và advanced users (ban đầu không liệt kê vì với đa số trường hợp 3 cách cơ bản ở trên là đủ):

 

4/ dùng thread-safe data structure thay vì sử dụng class trước Java 1.5 (có package  `​java.util.concurrent`,​ `​java.util.concurrent.atomic`, ​java.util.concurrent.locks, …). Ưu tiên JDK, mặc dù vẫn có bên ngoài và thậm chí hiệu năng tốt hơn (VD:  CHashMap )

+ AtomicLong thay vì Long, AtomicInteger thay vì Integer, AtomicLongArray thay vì long[] , LongAdder hoặc LongAccumulator thay vì cộng Long bình thường, etc…

+ ReentrantLock thay vì `​synchronized` keyword.

+ ConcurrentHashMap thay vì HashMap. (đã được viết lại sử dụng AtomicInteger và ReentrantLock internally).

+ CountDownLatch thay vì Integer– hoặc AtomicInteger.decrementAndGet(), …

 

5/ Sử dụng sun.misc.Unsafe , tận dụng khả năng compareAndSwap của nó (native method). Các ThreadLocal và AtomicXyz cũng sử dụng Unsafe internally.

 

6/ Sử dụng more libraries (ForkJoinPool Java7+ , NonBlockingHashMap, HPC, Trove, …) , thậm chí viết lại phiên bản riêng custom để gỉai quyết concurrency/parallelism cho 1 vấn đề cụ thể.

 

 

./.