关于敏捷的一些思考（上）

作者: rookie0peng | 来源:发表于2023-12-26 14:02 被阅读0次

最近公司为了提高协作的效率，把几十号人的科技部门拆成好几个敏捷小组，小组独立运转。然后同事们又搞了个关于敏捷的知识分享，这个分享活动上有一个很有意思的游戏，游戏的目的是为了告诉大家，怎样做才会更敏捷？为什么？

1.游戏

10个人翻30张牌，每个人要把这30张牌的每1张牌都翻1遍，计算第1个人翻完30张牌所耗费的时间和所有人翻完30张牌所耗费的时间。

image

假设每一个红色方块耗时x，每一个橙色方块耗时y，每一个黄色方块耗时z（x, y, z > 0）。

1-1.方案1

第n个人必须等第n-1个人翻完所有的30张牌才能开始翻牌，第1个人不用等。

解答：参考上图的结构，先计算第1~5个人的翻完30张牌的时间，然后再乘以2就是所有的耗时，且不存在影响时间的意外情况，那最后所耗费的时间是：

$T_1 = ((5 + 1) * 5 / 2 * x + (4 + 1) * 4 / 2 * y + 25 * 5 * z) * 2 = 30x + 20y + 250z$

1-2.方案2

第n个人必须等第n-1个人翻完第5张牌才能开始翻牌，第1个人不用等；且第n个人必须等第n-1个人翻完第m张牌，才能翻第m张牌，第1个人不用等。

解答：参考上图结构，先计算1 ~ 10个人翻完前5张牌的时间，然后再计算第10个人翻完6 ~ 30张牌的时间，且不存在影响时间的意外情况，那最后所耗费的时间是：

$T_2 = ((5 + 1) * 5 / 2 * x + (4 + 1) * 4 / 2 * y) * 2 + 25 * z = 30x + 20y + 25z$

1-3.方案3

第n个人必须等第n-1个人翻完第m张牌，才能翻第m张牌，第1个人不用等。

解答：参考上图结构，先计算1 ~ 10个人翻完第1张牌的时间，然后再计算第10个人翻完第2 ~ 5张牌的时间，最后再加上第10个人翻完第6 ~ 30张牌的时间，且不存在影响时间的意外情况，那最后所耗费的时间是：

$T_3 = 10x + 4y + 25z$

2.用程序来验证正确性

2-1.预期结果

假设 $x = y = z = 1s$ ，那最终结果应该是：

$T_1 = 30 + 20 + 250 = 300 s$

$T_2 = 30 + 20 + 25 = 75s$

$T_3 = 10 + 4 + 25 = 39 s$

2-2.实际结果

现在，咱们来基于上面三种方案来编写程序：

public class AgileTest {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(AgileTest.class);

    public static void main(String[] args) {
        long time1 = way1();
        long time2 = way2();
        long time3 = way3();
        LOGGER.info("time1: {} ms", time1);
        LOGGER.info("time2: {} ms", time2);
        LOGGER.info("time3: {} ms", time3);
    }

    /**
     * <p>方案1</p>
     * <p>第n个人必须等第n-1个人翻完所有的30张牌才能开始翻牌，第1个人不用等。</p>
     * @return 耗时 ms
     */
    public static long way1() {
        final String way = "way1";
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        // 1.10个人
        for (int i = 1; i < 11; i++) {
            AtomicInteger atomicI = new AtomicInteger(i);
            // 2.30张牌，每个人翻完30张牌，下个人才能开始
            for (int j = 1; j < 31; j++) {
                node(way, atomicI, j);
            }
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        return endTime - startTime;
    }

    /**
     * <p>方案2</p>
     * <p>第n个人必须等第n-1个人翻完第5张牌才能开始翻牌，第1个人不用等；且第n个人必须等第n-1个人翻完第m张牌，才能翻第m张牌，第1个人不用等。</p>
     * @return 耗时 ms
     */
    public static long way2() {
        final String way = "way2";
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
        Map<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
        // 1.10个人
        for (int outUser = 1; outUser < 11; outUser++) {
            int outLastUser = outUser - 1;
            Integer lastOutUserNode = 0;
            // 2.每个人必须等前面那个人翻完5张牌才能开始翻牌，第1个人例外
            while (outUser != 1 && ((lastOutUserNode = map.get(outLastUser)) == null || lastOutUserNode < 5)) {
            }
            AtomicInteger atomicI = new AtomicInteger(outUser);
            Thread thread = new Thread(() -> {
                try {
                    int innerUser = atomicI.get();
                    int lastInnerUser = innerUser - 1;
                    // 3.30张牌
                    for (int j = 1; j < 31; j++) {
                        // 4.翻牌的速度不能超过前1个人，第1个人例外，第30张除外
                        Integer lastInnerUserNode = 0;
                        while (innerUser != 1 && ((lastInnerUserNode = map.get(lastInnerUser)) == null || lastInnerUserNode < j)) {
                        }
                        node(way, atomicI, j);
                        map.put(innerUser, j);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    LOGGER.error("Current Thread: " + Thread.currentThread().getName() +  "+, exception: ", e);
                } finally {
                    latch.countDown();
                }
            }, "thread-user-" + outUser);
            thread.start();
        }

        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            LOGGER.error("wait thread exception: ", e);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        return endTime - startTime;
    }

    /**
     * <p>方案3</p>
     * <p>第n个人必须等第n-1个人翻完第m张牌，才能翻第m张牌，第1个人不用等。</p>
     * @return 耗时 ms
     */
    public static long way3() {
        final String way = "way3";
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
        Map<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
        // 1.10个人
        for (int outUser = 1; outUser < 11; outUser++) {
            AtomicInteger atomicI = new AtomicInteger(outUser);
            Thread thread = new Thread(() -> {
                try {
                    int innerUser = atomicI.get();
                    int lastInnerUser = innerUser - 1;
                    // 2.30张牌
                    for (int j = 1; j < 31; j++) {
                        // 3.翻牌的速度不能超过前1个人，第1个人例外
                        Integer lastInnerUserNode = 0;
                        while (innerUser != 1 && ((lastInnerUserNode = map.get(lastInnerUser)) == null || lastInnerUserNode < j)) {
                        }
                        node(way, atomicI, j);
                        map.put(innerUser, j);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    LOGGER.error("Current Thread: " + Thread.currentThread().getName() +  "+, exception: ", e);
                } finally {
                    latch.countDown();
                }
            }, "thread-user-" + outUser);
            thread.start();
        }

        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            LOGGER.error("wait thread exception: ", e);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        return endTime - startTime;
    }

    /**
     * 执行节点
     * @param atomicI 第i个人
     * @param j 第j张牌
     */
    private static void node(String way, AtomicInteger atomicI, int j) {
        int i = atomicI.get();
        long currentTime = System.currentTimeMillis() / 1000;
//        System.out.printf("[%s] %s i-j: %d-%d %d\n", Thread.currentThread().getName(), way, i, j, currentTime);
        try {
            if ((i >= 1 && i <= 5 && j >= 1 && j <= 5 && i + j <= 6)
                    || (i >= 6 && i <= 10 && j >= 1 && j <= 5 && i + j <= 11)) {
                Thread.sleep(1000);
            } else if ((i >= 1 && i <= 5 && j >= 1 && j <= 5 && i + j > 6)
                    || (i >= 6 && i <= 10 && j >= 1 && j <= 5 && i + j > 11)) {
                Thread.sleep(1000);
            } else if (j >= 6) {
                Thread.sleep(1000);
            }
        } catch (Exception e) {
            LOGGER.error("node sleep exception: ", e);
        }
    }
}

日志输出：

17:52:10.645 [main] INFO com.peng.java_study.practice.zhikan.AgileTest - time1: 302746 ms
17:52:10.648 [main] INFO com.peng.java_study.practice.zhikan.AgileTest - time2: 75632 ms
17:52:10.648 [main] INFO com.peng.java_study.practice.zhikan.AgileTest - time3: 39348 ms

从日志中可以看出，实际结果与预期基本一致，多出来的几百毫秒是程序在运行过程中不可避免的消耗。