100行Java代码构建一个线程池

1、100行Java代码构建一个线程池    本示例程序由三个类构成，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

2、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.java1 impo

3、rt java.io.*;234 public class TestThreadPool5 6 public static void main(String args)7 8 try9 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);10 String s;11 ThreadPoolManager manager = new ThreadPoolManager(10);12 while(s = br.readLine() != null)13 14 cess(s);15 16

4、catch(IOException e)17 18   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

5、码： /ThreadPoolManager.java1 import java.util.*;234 class ThreadPoolManager5 67 private int maxThread;8 public Vector vector;9 public void setMaxThread(int threadCount)10 11 maxThread = threadCount;12 1314 public ThreadPoolManager(int threadCount)15 16 setMaxThread(threadCount);17 System.out.pri

6、ntln("Starting thread pool.");18 vector = new Vector();19 for(int i = 1; i <= 10; i+)20 21 SimpleThread thread = new SimpleThread(i);22 vector.addElement(thread);23 thread.start();24 25 2627 public void process(String argument)28 29 int i;30 for(i = 0; i < vector.size(); i+)31 32 Sim

7、pleThread currentThread = (SimpleThread)vector.elementAt(i);33 if(!currentThread.isRunning()34 35 System.out.println("Thread "+ (i+1) +" is processing:" +argument);36 currentThread.setArgument(argument);37 currentThread.setRunning(true);38 return;39 40 41 if(i = vector.size()42 4

8、3 System.out.println("pool is full, try in another time.");44 45 46 /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1624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

9、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1924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3040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

10、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3538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

11、个类：SimpleThread类，它的源代码如下： /SimpleThread.java1 class SimpleThread extends Thread2 3 private boolean runningFlag;4 private String argument;5 public boolean isRunning()6 7 return runningFlag;8 9 public synchronized void setRunning(boolean flag)10 11 runningFlag = flag;12 if(flag)13 this.notify();1

12、4 1516 public String getArgument()17 18 return this.argument;19 20 public void setArgument(String string)21 22 argument = string;23 2425 public SimpleThread(int threadNumber)26 27 runningFlag = false;28 System.out.println("thread " + threadNumber + "started.");29 3031 public sync

13、hronized void run()32 33 try34 while(true)35 36 if(!runningFlag)37 38 this.wait();39 40 else41 42 System.out.println("processing " + getArgument() + ". done.");43 sleep(5000);44 System.out.println("Thread is sleeping.");45 setRunning(false);46 47 48 catch(InterruptedExc

14、eption e)49 System.out.println("Interrupt");50 51 /end of run()52 /end of class SimpleThread  如果你对JAVA的线程编程有些不太明白的话，那我先在这里简单地讲解一下，JAVA有一个名为Thread的类，如果你要创建一个线程，则必须要从Thread类中继承，并且还要实现Thread类的run()接口，要激活一个线程，必须调用它的start()方法，start()方法会自动调用run()接口，因此用户必须在run()接口中写入自己的应用处理逻辑。那么我们怎么来控制线程的睡眠与

15、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，如果我们在第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，我们现在就不难理解SimpleThread类了，第914行通

16、过设置一个标志runningFlag激活当前线程，第2529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3150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4245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，如果你在一个方法中调用了wait()和notify()函数，那你一定要将此方法置为同步的，即synchronized，否则在编