（转帖）java.util.concurrent 线程池

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。