jdk1.5中java.util.concurrent包编写多线程(一)

一般的服务器都需要线程池,比如Web、FTP等服务器,不过它们一般都自己实现了线程池,比如以前介绍过的Tomcat、Resin和Jetty等,现在有了JDK5,我们就没有必要重复造车轮了,直接使用就可以,何况使用也很方便,性能也非常高。


import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestThreadPool {
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(2);
for (int index = 0; index < 100; index++) { Runnable run = new Runnable() { public void run() { long time = (long) (Math.random() * 1000); System.out.println("Sleeping " + time + "ms"); try { Thread.sleep(time); } catch (InterruptedException e) { } } }; exec.execute(run); } // must shutdown exec.shutdown(); } }

上面是一个简单的例子,使用了2个大小的线程池来处理100个线程。但有一个问题:在for循环的过程中,会等待线程池有空闲的线程,所以主线程会阻塞的。为了解决这个问题,一般启动一个线程来做for循环,就是为了避免由于线程池满了造成主线程阻塞。不过在这里我没有这样处理。[重要修正:经过测试,即使线程池大小小于实际线程数大小,线程池也不会阻塞的,这与Tomcat的线程池不同,它将Runnable实例放到一个“无限”的BlockingQueue中,所以就不用一个线程启动for循环,Doug Lea果然厉害]

另外它使用了Executors的静态函数生成一个固定的线程池,顾名思义,线程池的线程是不会释放的,即使它是Idle。这就会产生性能问题,比如如果线程池的大小为200,当全部使用完毕后,所有的线程会继续留在池中,相应的内存和线程切换(while(true)+sleep循环)都会增加。如果要避免这个问题,就必须直接使用ThreadPoolExecutor()来构造。可以像Tomcat的线程池一样设置“最大线程数”、“最小线程数”和“空闲线程keepAlive的时间”。通过这些可以基本上替换Tomcat的线程池实现方案。

需要注意的是线程池必须使用shutdown来显式关闭,否则主线程就无法退出。shutdown也不会阻塞主线程。

许多长时间运行的应用有时候需要定时运行任务完成一些诸如统计、优化等工作,比如在电信行业中处理用户话单时,需要每隔1分钟处理话单;网站每天凌晨统计用户访问量、用户数;大型超时凌晨3点统计当天销售额、以及最热卖的商品;每周日进行数据库备份;公司每个月的10号计算工资并进行转帐等,这些都是定时任务。通过 java的并发库concurrent可以轻松的完成这些任务,而且非常的简单。


import static java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;

public class TestScheduledThread {
public static void main(String[] args) {
final ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2);
final Runnable beeper = new Runnable() {
int count = 0;
public void run() {
System.out.println(new Date() + ” beep ” + (++count));
}
};

// 1秒钟后运行,并每隔2秒运行一次
final ScheduledFuture beeperHandle = scheduler.scheduleAtFixedRate(beeper, 1, 2, SECONDS);

// 2秒钟后运行,并每次在上次任务运行完后等待5秒后重新运行

final ScheduledFuture beeperHandle2 = scheduler.scheduleWithFixedDelay(beeper, 2, 5, SECONDS);

// 30秒后结束关闭任务,并且关闭Scheduler
scheduler.schedule(new Runnable() {
public void run() {
beeperHandle.cancel(true);
beeperHandle2.cancel(true);
scheduler.shutdown();
}
}, 30, SECONDS);

}
}

为了退出进程,上面的代码中加入了关闭Scheduler的操作。而对于24小时运行的应用而言,是没有必要关闭Scheduler的。

在实际应用中,有时候需要多个线程同时工作以完成同一件事情,而且在完成过程中,往往会等待其他线程都完成某一阶段后再执行,等所有线程都到达某一个阶段后再统一执行。

比如有几个旅行团需要途经深圳、广州、韶关、长沙最后到达武汉。旅行团中有自驾游的,有徒步的,有乘坐旅游大巴的;这些旅行团同时出发,并且每到一个目的地,都要等待其他旅行团到达此地后再同时出发,直到都到达终点站武汉。

这时候CyclicBarrier就可以派上用场。CyclicBarrier最重要的属性就是参与者个数,另外最要方法是await()。当所有线程都调用了await()后,就表示这些线程都可以继续执行,否则就会等待。


import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class TestCyclicBarrier {
// 徒步需要的时间: Shenzhen, Guangzhou, Shaoguan, Changsha, Wuhan
private static int[] timeWalk = { 5, 8, 15, 15, 10 };
// 自驾游
private static int[] timeSelf = { 1, 3, 4, 4, 5 };
// 旅游大巴
private static int[] timeBus = { 2, 4, 6, 6, 7 };
static String now() {
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(“HH:mm:ss”);
return sdf.format(new Date()) + “: “;
}

static class Tour implements Runnable {
private int[] times;
private CyclicBarrier barrier;
private String tourName;
public Tour(CyclicBarrier barrier, String tourName, int[] times) {
this.times = times;
this.tourName = tourName;
this.barrier = barrier;
}

public void run() {
try {
Thread.sleep(times[0] * 1000);
System.out.println(now() + tourName + ” Reached Shenzhen”);
barrier.await();
Thread.sleep(times[1] * 1000);
System.out.println(now() + tourName + ” Reached Guangzhou”);
barrier.await();
Thread.sleep(times[2] * 1000);
System.out.println(now() + tourName + ” Reached Shaoguan”);
barrier.await();
Thread.sleep(times[3] * 1000);
System.out.println(now() + tourName + ” Reached Changsha”);
barrier.await();
Thread.sleep(times[4] * 1000);
System.out.println(now() + tourName + ” Reached Wuhan”);
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
} catch (BrokenBarrierException e) {
}
}
}

public static void main(String[] args) {
// 三个旅行团
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);
exec.submit(new Tour(barrier, “WalkTour”, timeWalk));
exec.submit(new Tour(barrier, “SelfTour”, timeSelf));
exec.submit(new Tour(barrier, “BusTour”, timeBus));
exec.shutdown();
}
}

来源:http://hi.baidu.com/luotoo/blog/item/b895c3c2d650591e0ef47731.html

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