count++线程安全与 synchronized对性能影响的测试
一个计时器，同时开启100个线程，每个线程休眠1ms钟后，将全局静态变量count加1，这100个线程创建完之后，休眠500ms，计算总耗时，程序如下：
public class Counter {
public volatile static int count = 0;
public static void inc() {
// 这里延迟1毫秒，使得结果明显
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}
count++;
}
public static void main(String[] args) {
long time1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.inc();
}
}).start();
}
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 这里每次运行的值都有可能不同,可能为100
System.out.println("Counter.count=" + Counter.count);
long time2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗时："+(time2-time1));
}
}
运行结果：
Counter.count=96
耗时：506
Counter.count不等于100是因为count++线程不安全。
加上同步代码块：
public class Counter {
public volatile static int count = 0;
static Object obj = new Object();
public static void inc() {
// 这里延迟1毫秒，使得结果明显
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}
synchronized (obj) {
count++;
}
}
public static void main(String[] args) {
long time1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.inc();
}
}).start();
}
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000
System.out.println("Counter.count=" + Counter.count);
long time2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗时："+(time2-time1));
}
}
运行结果：
Counter.count=100
耗时：507
那么synchronized对运行的速度有多大的影响，于是我分别100,1000,10000,100000与500000次，将未同步、synchronized (obj)与synchronized (Counter.class)结果对比，结果如下：
| 线程数量 | 未同步<测试更多的数据> | synchronized (obj) | synchronized (Counter.class) |
| 100 | Counter.count=97 耗时：508 <98-506><98-507><97-507><100-508> |
Counter.count=100 耗时：507 <100-507><100-507><100-508><100-508> |
Counter.count=100 耗时：506 <100-508><100-508><100-506><100-509> |
| 1000 | Counter.count=997 耗时：572 <993-562><994-562><995-561><990-561> |
Counter.count=1000 耗时：562 <1000-572><1000-560><1000-559><1000-560> |
Counter.count=1000 耗时：570 <1000-585><1000-560><1000-562><1000-561> |
| 10000 | Counter.count=9947 耗时：1067 <9951-1077><9962-1079><9936-1066><9953-1081> |
Counter.count=10000 耗时：1074 <10000-1075><10000-1068><10000-1079><10000-1074> |
Counter.count=10000 耗时：1072 <10000-1089><10000-1076><10000-1108><10000-1076> |
| 100000 | Counter.count=99399 耗时：6098 <99347-6111><99374-6099><99416-6196><99459-6137> |
Counter.count=100000 耗时：6103 <100000-6101><100000-6104><100000-6155><100000-6107> |
Counter.count=100000 耗时：6150 <100000-6287><100000-6182><100000-6159><100000-6104> |
| 500000 | Counter.count=497242 耗时：28892 <497394-30674><497274-29864><497129-29470><497216-29529> |
Counter.count=500000 耗时：31232 <500000-29297><500000-29053><500000-29166><500000-29006> |
Counter.count=500000 耗时：29251 <500000-29743><500000-29334><500000-29600><500000-29848> |
将上面耗时时间求平均值，得到：
| 线程数量 | 未同步平均用时 | synchronized (obj)平均用时 | synchronized (Counter.class)平均用时 |
| 100 | 507.2 | 507.4 | 507.4 |
| 1000 | 563.6 | 562.6 | 567.6 |
| 10000 | 1074 | 1074 | 1084.2 |
| 100000 | 6128.2 | 6114 | 6176.4 |
| 500000 | 29685.8 | 29550.8 | 29555.2 |
于是，得出结论：
1、synchronized可以解决多线程造成的count++不准确的问题。
2、随着线程数量的增加，加过synchronized后的代码，并不会对速度产生很明显的影响。
3、从1万与10万的结果来看，经过synchronized(obj)处理后的程序，要比synchronized(Counter.class)处理后的程序大约要快10ms。而100、1000与50万，synchronized(obj)与synchronized(Counter.class)执行速度几乎相等。从总体来看，随着线程数量的增加，synchronized(Counter.class)执行的效率并没有明显的低于synchronized(obj)。
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