· 用途及用法
网络请求通常有两种形式：第一种，请求不是很频繁，而且每次连接后会保持相当一段时间来读数据或者写数据，最后断开，如文件下载，网络流媒体等。另一种形式是请求频繁，但是连接上以后读/写很少量的数据就断开连接。考虑到服务的并发问题，如果每个请求来到以后服务都为它启动一个线程，那么这对服务的资源可能会造成很大的浪费，特别是第二种情况。因为通常情况下，创建线程是需要一定的耗时的，设这个时间为T1，而连接后读/写服务的时间为T2，当T1>>T2时，我们就应当考虑一种策略或者机制来控制，使得服务对于第二种请求方式也能在较低的功耗下完成。
通常，我们可以用线程池来解决这个问题，首先，在服务启动的时候，我们可以启动好几个线程，并用一个容器(如线程池)来管理这些线程。当请求到来时，可以从池中去一个线程出来，执行任务(通常是对请求的响应)，当任务结束后，再将这个线程放入池中备用；如果请求到来而池中没有空闲的线程，该请求需要排队等候。最后，当服务关闭时销毁该池即可。
· 结构
线程池中通常由这样几个概念(接口)组成：
1 线程池(Thread pool )，池是一个容器，容器中有很多个执行器，每一个执行器是一个线程。当然，这个容器的实现，可以是链表，可以是数组等等，不需要关心，需要关心的是，池必须提供一个可以从中取出执行器 的方法，可能还需要一个池中现有活动线程数方法，销毁池的方法等。
2 执行器(Executor )，每个执行器是一个线程，每个执行器可以执行一个任务 ，任务是做什么，此时还不很明确，它需要提供任务的setter/getter方法，并且作为一个线程，他可以独立运行，执行器执行完自身后，需要将自身放入池中。
3 任务(Task )，任务是每个线程具体要做的事，如资源下载，播放flash片段，打印一段文字到控制台等等，它本身不能执行，而需要将自身交给执行器。
整个池的机制和结构就是这样，当然，需要一个调度者(scheduler)来协调主线程和池的关系。结构，或者接口的目的是为了让我们从细节中解脱出来，从一个比较抽象的层次来描述系统，这样的好处是简单，而且设计出来的框架比较通用，可以适应很多相近相似的情况。由于Task具体干什么我们不知道，所以它几乎可以干任何适应于上边总结的网络连接的第二种情况(T1>>T2)。
· 类的结构图
虽然为一个简单的实现设计一个标准的UML视图是不太现实的，但是这是一种受鼓励的做法，至少应该用铅笔在草纸上画出相关的视图，这样可以帮助以后的维护和更高级的扩展。
· 线程池的简单实现
实现可以是通过多种语言的，我们在此选择面向对象的JAVA，而如果你使用C的话，也没有问题，问题在上一小节已经描述清楚，语言是不重要的。
池是一个容器，我们考虑使用java.util.LinkedList类(可能由于它的长度是可变的，而且不需要我们使用者来考虑)，也就是说，池需要维护一个链表。
4 public interface Pool { //池接口
5 Executor getExecutor();
6 void destroy();
7 }
[java]view plaincopyprint?
8 public interface Pool {//池接口
9 Executor getExecutor();
10 void destroy();
11 }
12 public interface Executor { //执行器接口
13 void setTask(Task task);
14 Task getTask();
15 void startTask();
16 }
[java]view plaincopyprint?
17 public interface Executor {//执行器接口
18 void setTask(Task task);
19 Task getTask();
20 void startTask();
21 }
鉴于执行器是池中的对象，而且外部没有必要知道其细节，我们考虑将Executor接口的实现做为Pool接口的实现的内部类。这样做的另一个好处是，更便于池的管理。
22 import java.util.LinkedList;
23 import java.util.Properties;
24
25 import redesigned.utils.PropReader;
26
27 public class ThreadPool implements Pool{
28 private boolean isShut;
29 private LinkedList pool;
30 private static Properties prop = PropReader.getProperties("webconfig.properties");
31 private int size = Integer.parseInt(prop.getProperty("threadsperpage", "3"));
32 public ThreadPool(){
33 // read configuration and set the
34 // content of pool by objects of Executor
35 isShut = false;//set the status of pool to active
36 pool = new LinkedList();
37 for(int i = 0; i < size; i++){
38 Executor executor = new ExecutorImpl();//new a executor thread
39 pool.add(executor);//add it to pool
40 ((ExecutorImpl)executor).start();//start it
41 }
42 }
43 public void destroy() {//Destroy
44 synchronized(pool){
45 isShut = true;//set the status of pool to inactive
46 pool.notifyAll();//notify all listener.
47 pool.clear();//clear the list of threads
48 }
49 }
50
51 public Executor getExecutor(){
52 Executor ret = null;
53 synchronized(pool){//return if any.
54 if(pool.size() > 0){
55 ret = (Executor)pool.removeFirst();
56 }else{
57 try {
58 pool.wait();
59 } catch (InterruptedException e) {
60 e.printStackTrace();
61 }
62 ret = (Executor)pool.removeFirst();
63 }
64 }
65 return ret;
66 }
67
68 Executor接口的实现作为ThreadPool的内部类
69 private class ExecutorImpl extends Thread implements Executor{
70 private Task task;
71 private Object lock = new Object();
72 //private boolean loop = true;
73 public ExecutorImpl(){}
74 public Task getTask() {
75 return this.task;
76 }
77
78 public void setTask(Task task) {
79 this.task = task;
80 }
81 public void startTask(){
82 //System.out.println("start here");
83 synchronized(lock){
84 lock.notify();
85 }
86 }
87 public void run(){
88 //get a task if any
89 //then run it
90 //then put self to pool
91 while(!isShut){
92 synchronized(lock){
93 try {
94 lock.wait();//wait for resource
95 } catch (InterruptedException e) {
96 e.printStackTrace();
97 }
98 }
99 getTask().execute();//execute the task
100 synchronized(pool){//put it self to the pool when finish the task
101 pool.addFirst(ExecutorImpl.this);
102 pool.notifyAll();
103 }
104 }
105 }
106 }
107 }
[java]view plaincopyprint?
108 import java.util.LinkedList;
109 import java.util.Properties;
110
111 import redesigned.utils.PropReader;
112
113 public class ThreadPool implements Pool{
114 private boolean isShut;
115 private LinkedList pool;
116 private static Properties prop = PropReader.getProperties("webconfig.properties");
117 private int size = Integer.parseInt(prop.getProperty("threadsperpage", "3"));
118 public ThreadPool(){
119 // read configuration and set the
120 // content of pool by objects of Executor
121 isShut = false;//set the status of pool to active
122 pool = new LinkedList();
123 for(int i = 0; i < size; i++){
124 Executor executor = new ExecutorImpl();//new a executor thread
125 pool.add(executor);//add it to pool
126 ((ExecutorImpl)executor).start();//start it
127 }
128 }
129 public void destroy() {//Destroy
130 synchronized(pool){
131 isShut = true;//set the status of pool to inactive
132 pool.notifyAll();//notify all listener.
133 pool.clear();//clear the list of threads
134 }
135 }
136
137 public Executor getExecutor(){
138 Executor ret = null;
139 synchronized(pool){//return if any.
140 if(pool.size() > 0){
141 ret = (Executor)pool.removeFirst();
142 }else{
143 try {
144 pool.wait();
145 } catch (InterruptedException e) {
146 e.printStackTrace();
147 }
148 ret = (Executor)pool.removeFirst();
149 }
150 }
151 return ret;
152 }
153
154 Executor接口的实现作为ThreadPool的内部类
155 private class ExecutorImpl extends Thread implements Executor{
156 private Task task;
157 private Object lock = new Object();
158 //private boolean loop = true;
159 public ExecutorImpl(){}
160 public Task getTask() {
161 return this.task;
162 }
163
164 public void setTask(Task task) {
165 this.task = task;
166 }
167 public void startTask(){
168 //System.out.println("start here");
169 synchronized(lock){
170 lock.notify();
171 }
172 }
173 public void run(){
174 //get a task if any
175 //then run it
176 //then put self to pool
177 while(!isShut){
178 synchronized(lock){
179 try {
180 lock.wait();//wait for resource
181 } catch (InterruptedException e) {
182 e.printStackTrace();
183 }
184 }
185 getTask().execute();//execute the task
186 synchronized(pool){//put it self to the pool when finish the task
187 pool.addFirst(ExecutorImpl.this);
188 pool.notifyAll();
189 }
190 }
191 }
192 }
193 }
好了，池设计好了，再来看看任务(Task)的接口和实现
194 public interface Task { //这个接口也比较简单，可以执行，可以取到执行结果
195 void execute();
196 byte[] getResult();
197 }
[java]view plaincopyprint?
198 public interface Task {//这个接口也比较简单，可以执行，可以取到执行结果
199 void execute();
200 byte[] getResult();
201 }
Task的实现可以是多种多样的，下边的例子是一个加载资源的Task.使用方式
202 Pool pool = new ThreadPool(); // new a ThreadPool
203 //load resources on each page, and start #s of thread.
204 for(int i = 0; i < resourceList.size();i++){
205 Executor executor = pool.getExecutor(); // get Executor form pool
206 Task resourceLoader = new ResourceLoader((String)resourceList.get(i));
207 executor.setTask(resourceLoader); // set the task to executor
208 executor.startTask(); // try to start the executor.
209 }
210
211 //wait while all task are done, the destroy the pool.
212 pool.destroy();
[java]view plaincopyprint?
213 Pool pool = new ThreadPool();// new a ThreadPool
214 //load resources on each page, and start #s of thread.
215 for(int i = 0; i < resourceList.size();i++){
216 Executor executor = pool.getExecutor(); // get Executor form pool
217 Task resourceLoader = new ResourceLoader((String)resourceList.get(i));
218 executor.setTask(resourceLoader); // set the task to executor
219 executor.startTask(); // try to start the executor.
220 }
221
222 //wait while all task are done, the destroy the pool.
223 pool.destroy();
· 优势，或者适用范围
224 在并发时，需要被并发的线程不需要知道自己什么时候需要被启动，它子需要考虑这样一种情况：它自己从一个地方取出来一个执行器，然后把任务交给执行器，然后等待执行器结束即可，他关心的是自己所需要干的事，或者自己负责的事。这样，大家都简单，因为只需要做好自己的事情就好了。面向对象的一个秘诀为：永远相信合作者，使用别人的接口而不是自己去实现所有的接口。
225 这种T1>>T2的请求方式在网络中固然是常见的，在实际问题中同样是常见的。因此，掌握这种模式可能会对我们以后的程序设计提供方便和好处。
· 小结
同步问题： 同步在线程的并发中意义非常之大，对临界资源的控制是并发时最关键的地方。如在线程池中，当池中没有空闲的线程时，新来的请求就必须等待，而一旦一个Task运行结束后，一方面将自己放入池中，一方面需要通知等待在pool中的其他线程。每一个执行器线程，一开始启动，则进入等待状态，此时不会消耗CPU资源。而当在外部调用执行器的startTask()方法，即可通知线程从等待状态中醒来，去出Task，执行之，将执行器本身放入池中，然后继续等待。
当然，实现的策略是可以多种多样的，但是问题的本质已经在第二小节结构 很明确的被定义了。
最近开始学习JAVA，同时也开始熟悉面向对象的思维方式，这篇日志，一来作为一个备忘，二来可以对可能需要的人提供帮助。以上可以算作是小结。
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