业务背景
业务需要调用并一次传入500个ID来查询MongoDB数据库数据，进行测试并计算时间的长短。
目标
通过并发执行多个线程来模拟对 MongoDB 数据库的压力测试。每个线程会执行一次数据库查询操作，并记录查询结果的大小和查询耗时。
问题解决思路
CountDownLatch 是 Java 并发包中提供的一个同步辅助类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作后再继续执行。它通过一个计数器来实现，该计数器初始化为一个正整数，并且在线程中使用 countDown() 方法来递减计数器的值，使用 await() 方法来阻塞线程直到计数器的值为零。
Coding
Controller
@RestController
@Slf4j
public class HelloTestController {
@Resource(name = "exactSortMongoTemplate") // 将 MongoDB 客户端对象自动注入到 Spring Bean 中
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
* 通过MongoDB进行压测
* @return ContentMongoExactSortDocument对象列表
* @throws InterruptedException 如果线程被中断时抛出InterruptedException异常
*/
@PostMapping(value = "/getContentByMongoTest")
@ResponseBody
public void getContentByMongoTest() throws InterruptedException {
int count = 1; // 压测次数
int temp = 0; // 计数器
while (temp < count) {
log.info("第" + temp + "次压测");
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); // 创建一个计数器，用于控制线程的并发执行
for (int i = 0; i < 5; i++) { // 创建5个线程
Set<Integer> set = new HashSet<>();
while (set.size() < 500) {
set.add(361000000 + (int) (Math.random() * 100000)); // 生成500个整数，前三位是361
}
new Thread(new Test(mongoTemplate, latch, set)).start(); // 创建并启动线程，传递必要的参数
}
latch.countDown(); // 释放计数器，使线程开始执行
temp++; // 增加计数器的值
}
}
}
Test
/**
* 业务逻辑
*/
@Slf4j
public class Test implements Runnable {
private MongoTemplate mongoTemplate;
private CountDownLatch latch;
private Set<Integer> set;
/**
* 构造方法
* @param mongoTemplate MongoDB模板对象
* @param latch 计数器
* @param set 整数集合
*/
public Test(MongoTemplate mongoTemplate, CountDownLatch latch, Set<Integer> set) {
this.latch = latch;
this.set = set;
this.mongoTemplate = mongoTemplate;
}
/**
* 线程执行的主要逻辑
*/
@SneakyThrows
@Override
public void run() {
latch.await(); // 等待计数器减到0，使线程开始执行
// 执行任务逻辑
Criteria criteria = Criteria.where("_id").in(set);
// 创建 Query 对象并设置查询条件
Query query = new Query();
query.addCriteria(criteria);
StopWatch w = new StopWatch();
w.start();
List<ContentMongoExactSortDocument> result = mongoTemplate.find(query, ContentMongoExactSortDocument.class, "zb_content_document");
w.stop();
double t1 = w.getLastTaskInfo().getTimeSeconds();
String name = Thread.currentThread().getName();
log.info(name + " getContentByMongo t1: " + t1);
log.info("size: " + result.size());
}
}
代码分析
在上面的代码中，CountDownLatch 被用来控制线程的并发执行。具体来说，这是它的运行方式：
- 在主线程中创建一个
CountDownLatch对象，计数器初始值为 1：CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); - 主线程进入循环，创建并启动多个压测线程。
- 每个压测线程在执行任务之前调用
latch.await()方法，该方法会阻塞线程，直到计数器的值为零。 - 主线程在创建完所有线程后，调用
latch.countDown()方法，计数器减一，此时计数器的值为零。 - 所有等待中的压测线程同时开始执行任务。
压测分析
第一次执行，如下图，可以看到平均时间在660毫秒
第二次，如下图，平均时间是110毫秒
第三次，如下图，平均时间是78毫秒
第四次，如下图，平均时间是100毫秒
第五次，如下图，平均时间是20毫秒
分析结果
MongoDB会将最常访问的数据缓存在内存中，这样可以快速响应频繁的查询请求。当你进行多次查询时，部分数据已经被加载到内存中，后续的查询可以直接从内存中读取，大大提高了查询速度。
