(来源于http://wensong.iteye.com/blog/680702)
JDK5中的一个亮点就是将Doug Lea的并发库引入到Java标准库中。Doug Lea确实是一个牛人,能教书,能出书,能编码,不过这在国外还是比较普遍的,而国内的教授们就相差太远了。
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
package concurrent;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class TestThreadPool {
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
// only two threads
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。
package concurrent;
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。
1.package concurrent;
2.
3.import java.util.concurrent.Callable;
4.import java.util.concurrent.CompletionService;
5.import java.util.concurrent.ExecutionException;
6.import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;
7.import java.util.concurrent.ExecutorService;
8.import java.util.concurrent.Executors;
9.import java.util.concurrent.Future;
10.
11.public class TestCompletionService {
12.public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
13.ExecutionException {
14.ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);
15.CompletionService serv =
16.new ExecutorCompletionService(exec);
17.
18.for (int index = 0; index < 5; index++) {
19.final int NO = index;
20.Callable downImg = new Callable() {
21.public String call() throws Exception {
22.Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
23.return “Downloaded Image ” + NO;
24.}
25.};
26.serv.submit(downImg);
27.}
28.
29.Thread.sleep(1000 * 2);
30.System.out.println(“Show web content”);
31.for (int index = 0; index < 5; index++) {
32.Future task = serv.take();
33.String img = task.get();
34.System.out.println(img);
35.}
36.System.out.println(“End”);
37.// 关闭线程池
38.exec.shutdown();
39.}
40.}
运行结果:
Show web content
Downloaded Image 1
Downloaded Image 2
Downloaded Image 4
Downloaded Image 0
Downloaded Image 3
End
操作系统的信号量是个很重要的概念,在进程控制方面都有应用。Java并发库的Semaphore可以很轻松完成信号量控制,Semaphore 可以控制某个资源可被同时访问的个数,acquire()获取一个许可,如果没有就等待,而release()释放一个许可。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。
1.package concurrent;
2.
3.import java.util.concurrent.ExecutorService;
4.import java.util.concurrent.Executors;
5.import java.util.concurrent.Semaphore;
6.
7.public class TestSemaphore {
8.public static void main(String[] args) {
9.// 线程池
10.ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
11.// 只能5个线程同时访问
12.final Semaphore semp = new Semaphore( 5 );
13.// 模拟20个客户端访问
14.for ( int index = 0 ; index < 20 ; index++) {
15.final int NO = index;
16.Runnable run = new Runnable() {
17.public void run() {
18.try {
19.// 获取许可
20.semp.acquire();
21.System.out.println(“Accessing: ” + NO);
22.Thread.sleep((long ) (Math.random() * 10000 ));
23.// 访问完后,释放
24.semp.release();
25.} catch (InterruptedException e) {
26.}
27.}
28.};
29.exec.execute(run);
30.}
31.// 退出线程池
32.exec.shutdown();
33.}
34.}
运行结果:
Accessing: 0
Accessing: 1
Accessing: 2
Accessing: 3
Accessing: 4
Accessing: 5
Accessing: 6
Accessing: 7
Accessing: 8
Accessing: 9
Accessing: 10
Accessing: 11
Accessing: 12
Accessing: 13
Accessing: 14
Accessing: 15
Accessing: 16
Accessing: 17
Accessing: 18
Accessing: 19
Semaphore维护了当前访问的个数,提供同步机制,控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点,用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁ReentrantLock也可以实现该功能,但实现上要负责些,代码也要复杂些。
下面的Demo中申明了一个只有5个许可的Semaphore,而有20个线程要访问这个资源,通过acquire()和release()获取和释放访问许可。
分享到:
相关推荐
java.util.concurrent 多线程框架 java.util.concurrent 多线程框架是 Java 语言中用于多线程编程的库。该库提供了多种线程池实现、并发集合、同步器、lock 等多种机制,以便开发者更方便地编写高效、可靠的多线程...
Java.util.concurrent是Java 5.0引入的一个重要包,它为多线程编程提供了一组高级并发工具。这个包的设计者是Doug Lea,它的出现是JSR-166的一部分,也被称作Tiger更新。Java.util.concurrent的引入是为了解决传统...
`java.util.concurrent` 包提供了多种工具和框架,使得开发者能够更加方便地编写多线程程序。其中包括但不限于线程池(`ExecutorService`)、阻塞队列(`BlockingQueue`)、原子变量类(`AtomicInteger`, `...
随着Java技术的发展,多线程编程成为了一项重要的技术需求。为了更好地支持并发编程,Java平台在J2SE 1.5版本中引入了`java.util.concurrent`包,这是一个包含了许多中级并发支持类的集合,通过Java社区过程(Java ...
AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是Java.util.concurrent包中同步器的基础框架,它的核心设计思想与实现方法在Doug Lea先生的这篇论文中有详细的介绍。论文详细阐述了AQS框架的原理、设计、实现、应用以及性能等...
文档明确指出,Doug Lea为J2SE 5.0引入的java.util.concurrent包提供了一套精巧的同步器框架,这套框架极大地简化了并发控制的实现,并且在多个领域提供了高效的同步原语,如锁、条件变量、信号量、事件标志等。...
《Java Util Concurrent中文版》是Java并发编程领域的重要参考资料,主要涵盖了Java标准库中的`java.util.concurrent`包及其相关类和接口。这个包是Java多线程编程的核心,提供了高效、安全的并发工具,帮助开发者...
Java.util.concurrent(JUC)是Java平台中的一个核心包,专门用于处理多线程并发问题。这个包包含了大量的工具类和接口,极大地简化了并发编程的复杂性,提高了程序的性能和可伸缩性。本测试源文件主要是针对JUC并发...
总之,`java.util.concurrent` 提供的工具使得并发编程变得更加容易和高效,是 Java 并发编程的基石,无论是对于初学者还是经验丰富的开发者,理解和掌握这个包都是非常重要的。通过熟练运用这些工具,开发者可以...
然而,现代的多线程编程通常更倾向于使用并发集合,如`java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList`,它在读多写少的场景下有更好的性能。 6. **编程高手箴言** - 虽然`Vector`提供了线程安全,但其性能可能不满足...
在Java编程领域,`java.util.concurrent`包是并发编程的核心工具包,提供了高效、线程安全的类和接口,使得开发者能够更容易地处理多线程环境。本篇将深入探讨这个包中一些鲜为人知的知识点,以帮助你提升并发编程的...
Java.util.concurrent包(虽然不是直接在Java.util下,但密切相关)包含了一系列线程安全的数据结构和并发工具,如Semaphore、ExecutorService、CountDownLatch等,极大地简化了多线程编程。 8. **枚举Set**: ...
Java.util.concurrent包是Java 5及后续版本引入的一个重要特性,它提供了一套强大的多线程框架,极大地简化了并发编程。在这个框架中,Doug Lea的并发库被集成,为开发者提供了丰富的工具和接口。 线程池是Java....
8. **Fork/Join框架**: `java.util.concurrent.ForkJoinPool` 和 `RecursiveTask` 或 `RecursiveAction` 用于并行执行可拆分任务,适合大量计算工作。 9. **ScheduledExecutorService**: 提供定时及周期性任务的...
11. **`java.util.concurrent`** 包:包含并发和多线程工具,如`ExecutorService`、`Future`和`Callable`。 12. **`java.util.logging.Logger`**:日志记录工具,用于输出程序运行时的信息。 13. **`java.lang....
7. **`java.util.concurrent.ThreadLocalRandom`**:为多线程环境提供高性能的随机数生成器,每个线程都有自己的独立随机数序列。 通过学习J.U.C,开发者能够更好地理解和解决并发问题,避免死锁、饥饿、活锁等经典...