java线程池的应用

Posted on 2010-10-14 13:10 myfavorite 阅读(2345) 评论(0)  编辑  收藏
        一直是在NET的平台做应用软件的开发的,在上一个项目完成后,公司定下新的项目改为在java平台开发,说是行业要求。这可是要了我的命。我对java可是一点都不了解,更搞不懂这java,jsp等等这些的差别,突然要搞这个,而且项目还紧,郁闷死。都有想要离职的念头。可是总在犹豫不决中,迟迟下不了决心...... 

        不管别的,只要在公司呆着,就得干活。公司可不会养什么闲人。
        先就当学习吧。安装java的开发环境:jdk,开发工具:MyEclipse,在赶项目的同事开始Java的学习。

       第一个任务是编写一个java的后台服务,主要处理是解析报文数据。在NET的开发工具下,可以直接建立一个Windows Service项目。在网上搜索了下,java的平台下,都是将java的应用转为Windows Service,这就用了半天的时间,郁闷死。赶的急,先就写java应用吧。首先连接数据库,下载相关包文件,配置连接,搜索相关的代码,抄过来后修改先关连接参数后运行,结果不是Connect Refused,就是Error establishing socket,又郁闷的要死。看网上说的可能是数据库安装的问题,但是又不想重新安装数据库,实在没有招了,试着连别人的数据库,奇怪这就可以连接了!查了下数据库的区别,正常连接的数据库版本是Enterprise Evaluation Edition,本地数据库版本是Developer Edition。可能是这个原因吧。反正搞的很郁闷,这又用了近半天的时间。在写应用的过程中,使用到substring函数,又要抓狂了。java下的这个函数的参数和其他语言下该函数的参数有差别,刚开始没注意,执行时总是结果不对。搞了半天才发现这个问题。

         哎,慢慢做吧。今天要用到线程池的应用,在网上看到一段不错的代码,抄录过来学习下。

         所谓线程池,即在进程启动时,同时生成一定数量的线程,把他们放入一个容器中,这样,当有需求时,从池中取出一个线程去处理请求,当池里的线程用完时,在有请求时则只能等待。 

        下面是一个简单的java例子,来示范java中线程池的应用。

        示例程序由三个类构成,主要实现一下功能:每输入一行字符串,就请求一个线程去模拟处理
        第一个是TestThreadPool类,它是一个测试程序,用来模拟客户端的请求,当你运行它时,系统首先会显示线程池的初始化信息,然后提示你从键盘上输入字符串,并按下回车键,这时你会发现屏幕上显示信息,告诉你某个线程正在处理你的请求,如果你快速地输入一行行字符串,那么你会发现线程池中不断有线程被唤醒,来处理你的请求,在本例中,我创建了一个拥有10个线程的线程池,如果线程池中没有可用线程了,系统会提示你相应的警告信息,但如果你稍等片刻,那你会发现屏幕上会陆陆续续提示有线程进入了睡眠状态,这时你又可以发送新的请求了。

        第二个类是ThreadPoolManager类,顾名思义,它是一个用于管理线程池的类,它的主要职责是初始化线程池,并为客户端的请求分配不同的线程来进行处理,如果线程池满了,它会对你发出警告信息。

        最后一个类是SimpleThread类,它是Thread类的一个子类,它才真正对客户端的请求进行处理,SimpleThread在示例程序初始化时都处于睡眠状态,但如果它接受到了ThreadPoolManager类发过来的调度信息,则会将自己唤醒,并对请求进行处理。
  
        首先我们来看一下TestThreadPool类的源码:
// TestThreadPool.java
import java.io.*;

public class TestThreadPool {
    
public static void main(String[] args) {
        
try {
            BufferedReader br 
= new BufferedReader(new InputStreamReader(
                    System.in));
            String s;
            ThreadPoolManager manager 
= new ThreadPoolManager(10);
            
while ((s = br.readLine()) != null{
                manager.process(s);
            }

        }
 catch (IOException e) {
        }

    }

}

        由于此测试程序用到了输入输入类,因此第1行导入了JAVA的基本IO处理包,在第11行中,我们创建了一个名为manager的类,它给ThreadPoolManager类的构造函数传递了一个值为10的参数,告诉ThreadPoolManager类:我要一个有10个线程的池,给我创建一个吧!第12行至15行是一个无限循环,它用来等待用户的键入,并将键入的字符串保存在s变量中,并调用ThreadPoolManager类的process方法来将这个请求进行处理。

        下面我们再进一步跟踪到ThreadPoolManager类中去,以下是它的源代码:
//ThreadPoolManager.java 
import java.util.*;

class ThreadPoolManager {

    
private int maxThread;
    
public Vector vector;

    
public void setMaxThread(int threadCount) {
        maxThread 
= threadCount;
    }


    
public ThreadPoolManager(int threadCount) {
        setMaxThread(threadCount);
        System.out.println(
"Starting thread pool");
        vector 
= new Vector();
        
for (int i = 1; i <= 10; i++{
            SimpleThread thread 
= new SimpleThread(i);
            vector.addElement(thread);
            thread.start();
        }

    }


    
public void process(String argument) {
        
int i;
        
for (i = 0; i < vector.size(); i++{
            SimpleThread currentThread 
= (SimpleThread) vector.elementAt(i);
            
if (!currentThread.isRunning()) {
                System.out.println(
"Thread " + (i + 1+ " is processing:"
                        
+ argument);
                currentThread.setArgument(argument);
                currentThread.setRunning(
true);
                
return;
            }

        }

        
if (i == vector.size()) {
            System.out.println(
"pool is full, try in another time.");
        }

    }

}
// end of class ThreadPoolManager

        我们先关注一下这个类的构造函数,然后再看它的process()方法。第16-24行是它的构造函数,首先它给ThreadPoolManager类的成员变量maxThread赋值,maxThread表示用于控制线程池中最大线程的数量。第18行初始化一个数组vector,它用来存放所有的SimpleThread类,这时候就充分体现了JAVA语言的优越性与艺术性:如果你用C语言的话,至少要写100行以上的代码来完成vector的功能,而且C语言数组只能容纳类型统一的基本数据类型,无法容纳对象。好了,闲话少说,第19-24行的循环完成这样一个功能:先创建一个新的SimpleThread类,然后将它放入vector中去,最后用thread.start()来启动这个线程,为什么要用start()方法来启动线程呢?因为这是JAVA语言中所规定的,如果你不用的话,那这些线程将永远得不到激活,从而导致本示例程序根本无法运行。
  
        下面我们再来看一下process()方法,第30-40行的循环依次从vector数组中选取SimpleThread线程,并检查它是否处于激活状态(所谓激活状态是指此线程是否正在处理客户端的请求),如果处于激活状态的话,那继续查找vector数组的下一项,如果vector数组中所有的线程都处于激活状态的话,那它会打印出一条信息,提示用户稍候再试。相反如果找到了一个睡眠线程的话,那第35-38行会对此进行处理,它先告诉客户端是哪一个线程来处理这个请求,然后将客户端的请求,即字符串argument转发给SimpleThread类的setArgument()方法进行处理,并调用SimpleThread类的setRunning()方法来唤醒当前线程,来对客户端请求进行处理。

  可能你还对setRunning()方法是怎样唤醒线程的有些不明白,那我们现在就进入最后一个类:SimpleThread类,它的源代码如下:

//SimpleThread.java 
class SimpleThread extends Thread {
    
private boolean runningFlag;
    
private String argument;

    
public boolean isRunning() {
        
return runningFlag;
    }


    
public synchronized void setRunning(boolean flag) {
        runningFlag 
= flag;
        
if (flag)
            
this.notify();
    }


    
public String getArgument() {
        
return this.argument;
    }


    
public void setArgument(String string) {
        argument 
= string;
    }


    
public SimpleThread(int threadNumber) {
        runningFlag 
= false;
        System.out.println(
"thread " + threadNumber + "started.");
    }


    
public synchronized void run() {
        
try {
            
while (true{
                
if (!runningFlag) {
                    
this.wait();
                }
 else {
                    System.out.println(
"processing " + getArgument()
                            
+ " done.");
                    sleep(
5000);
                    System.out.println(
"Thread is sleeping");
                    setRunning(
false);
                }

            }

        }
 catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(
"Interrupt");
        }

    }
// end of run()
}
// end of class SimpleThread

 

      用户在run()接口中写入自己的应用处理逻辑。那么怎么来控制线程的睡眠与唤醒呢?其实很简单,JAVA语言为所有的对象都内置了wait()和notify()方法,当一个线程调用wait()方法时,则线程进入睡眠状态,就像停在了当前代码上了,也不会继续执行它以下的代码了,当调用notify()方法时,则会从调用wait()方法的那行代码继续执行以下的代码,这个过程有点像编译器中的断点调试的概念。以本程序为例,第38行调用了wait()方法,则这个线程就像凝固了一样停在了38行上了,如果在第13行进行一个notify()调用的话,那线程会从第38行上唤醒,继续从第39行开始执行以下的代码了。

  通过以上的讲述,现在就不难理解SimpleThread类了,第9-14行通过设置一个标志runningFlag激活当前线程,第25-29行是SimpleThread类的构造函数,它用来告诉客户端启动的是第几号进程。第31-50行则是我实现的run()接口,它实际上是一个无限循环,在循环中首先判断一下标志runningFlag,如果没有runningFlag为false的话,那线程处理睡眠状态,否则第42-45行会进行真正的处理:先打印用户键入的字符串,然后睡眠5秒钟,为什么要睡眠5秒钟呢?如果你不加上这句代码的话,由于计算机处理速度远远超过你的键盘输入速度,因此你看到的总是第1号线程来处理你的请求,从而达不到演示效果。最后第45行调用setRunning()方法又将线程置于睡眠状态,等待新请求的到来。

  最后还有一点要注意的是,如果在一个方法中调用了wait()和notify()函数,那一定要将此方法置为同步的,即synchronized,否则在编译时会报错,并得到一个莫名其妙的消息:“current thread not owner”(当前线程不是拥有者)。


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