我突然發(fā)現(xiàn)了利用接口實現(xiàn)多線程和利用類構(gòu)造線程體的不同了，以前我好像并沒有太多的注意.利用類構(gòu)造線程體的時候,需要使用這個類來定義線程對象,比如MyThread thread1=New MyThread(),而使用接口創(chuàng)建線程體的時候,只需要用到Thread類就可以了,比如Thread thread1=new Thread(MyThread).這在幾天前所講的多線程的Socket中均有體現(xiàn).

前面不懈的努力使我現(xiàn)在可以繼續(xù)原先未完成的工作,正式向連接池版本的Socket進(jìn)發(fā)了.

回顧一下我們是如何創(chuàng)建多線程的服務(wù)器MultiThreadRemoteFileServer的,這得看看前幾天的內(nèi)容了.概括起來,就是為每個等待連接的客戶new一個線程使用,來一個分配一個.每當(dāng)有客戶機(jī)申請一個連接時都在一個新 Thread 中創(chuàng)建一個新 ConnectionHandler(注:使用接口構(gòu)造的線程體).這意味著可能有一打 Thread在整個系統(tǒng)中運(yùn)行著.顯然,系統(tǒng)的開銷會因為連接客戶的數(shù)目的增長而不斷增加.我們不能夠不考慮到開銷增加到一定程度的時候系統(tǒng)會承受不住的可能.因此,得想個辦法限制連接客戶的數(shù)量,提高服務(wù)器的效率.

那么解決的方案是:在服務(wù)器端，我們在服務(wù)器啟動時創(chuàng)建一定數(shù)量的PooledConnectionHandler，我們把進(jìn)入的連接放入一個連接池中并讓PooledConnectionHandler 打理剩下的事情.客戶端的程序完全不用修改,這樣設(shè)計的優(yōu)點如下:

1.限定了允許同時連接的數(shù)目。
2.只需要啟動PooledConnectionHandler線程有限次

這兩句話的涵義將在其后的程序中得到體現(xiàn),下面是 PooledRemoteFileServer 類的結(jié)構(gòu):

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

public class PooledRemoteFileServer {
??? protected int maxConnections;//定義能同時處理的客戶機(jī)連接的最大數(shù)目???? protected int listenPort;//定義要監(jiān)聽的端口號
??? protected ServerSocket serverSocket;

??? public PooledRemoteFileServer(int aListenPort, int maxConnections) {
??????? listenPort = aListenPort;
??????? this.maxConnections = maxConnections;
??? }
??? public static void main(String[] args) {
??? }
??? public void setUpHandlers(){//創(chuàng)建數(shù)目為maxConnections的 PooledConnectionHandler
??? }
??? public void acceptConnections(){//在 ServerSocket 上監(jiān)聽傳入的客戶機(jī)連接,和前面的RemoteFileServer,MultiThreadRemoteFileServer中的監(jiān)聽程序完全一樣
??? }
??? protected void handleConnection(Socket incomingConnection) {
??? }//連接處理程序
}

同樣,首先來看main函數(shù)
public static void main(String[] args) {
? PooledRemoteFileServer server = new PooledRemoteFileServer(3000, 3);
? server.setUpHandlers();//同前面所有服務(wù)器的main函數(shù)不同,我們先要創(chuàng)建一個連接池,這個池里面有三個可用的connectionHandler
? server.acceptConnections();//一旦就緒，就開始監(jiān)聽

下面我們就來看創(chuàng)建三個connectionHandler的程序如何實現(xiàn):

public void setUpHandlers(){
? for (int i = 0; i < maxConnections; i++) {
???? PooledConnectionHandler currentHandler = new PooledConnectionHandler();
???? new Thread(currentHandler, "Handler " + i).start();
? }
}

setUpHandlers() 方法創(chuàng)建maxConnections個PooledConnectionHandler并在新 Thread 中激活它們. PooledConnectionHandler在這里是一個用接口(Runnable)實現(xiàn)的線程體.用實現(xiàn)了Runnable的對象來創(chuàng)建Thread使我們可以在 Thread 調(diào)用 start() 并且可以期望在Runnable上調(diào)用了 run()。也就是說,我們的 PooledConnectionHandler 將等著處理進(jìn)入的連接，每個都在它自己的Thread中進(jìn)行。我們在示例中只創(chuàng)建三個Thread，而且一旦服務(wù)器運(yùn)行，這就不能被改變。

acceptConnections()方法這里就略去不寫了,看看連接處理程序handleConnection(Socket incomingConnection)

protected void handleConnection(Socket connectionToHandle) {
? PooledConnectionHandler.processRequest(connectionToHandle);
}

這里連接處理程序直接調(diào)用了PooledConnectionHandler線程類的類方法processRequest對監(jiān)聽到的連接進(jìn)行處理,顯然這個processRequest是一個靜態(tài)方法.

PooledRemoteFileServer類中的方法均涉及到一個重要的線程類,PooledConnectionHandler.下面就看看這樣一個用接口實現(xiàn)的類長什么樣:

public class PooledConnectionHandler implements Runnable {
? protected Socket connection;//代表當(dāng)前正在處理的Socket
? protected static List pool = new LinkedList();//名為 pool 的靜態(tài) LinkedList 保存需被處理的連接,也就是用LinkedList來模擬一個連接池
? public PooledConnectionHandler() {//構(gòu)造函數(shù)
? }
? public void handleConnection() {//對連接的I/O操作在這里了
? }
? public static void processRequest(Socket requestToHandle) {//處理客戶連接,將他們加入連接池
? }
? public void run() {//等待有連接來,來了,就調(diào)handleConnection()處理
? }
}

可以看出,這個類與多線程Socket那一天的ConnectionHandler非常相似,但不同的是,它帶有處理連接池的手段.

首先看看要在監(jiān)聽程序中用到的processRequest()方法
public static void processRequest(Socket requestToHandle) {
??? synchronized (pool) {
??????? pool.add(pool.size(), requestToHandle);
??????? pool.notifyAll();
??? }
}

這里的requestToHandle就是要處理的客戶連接socket.可以這樣說,processRequest所做的工作就是把客戶連接加入到連接池當(dāng)中.但是要確保在對連接池(Pool)進(jìn)行操作的時候沒有其他的線程干擾,就需要獲取連接池的對象鎖,并使用同步塊,前面所了解有關(guān)synchronized的概念在這里就可以派上用場了.

那么，既然已經(jīng)保證了我們是唯一“涉水”的人，我們就可以把傳入的 Socket 添加到 LinkedList 的尾端.一旦我們添加了新的連接，我們就可以使用pool.notifyall通知其它正在等待該池的 Thread,連接池的對象鎖解除,現(xiàn)在可用了.從另外一個角度來說,也可以說是通知另外一個正在等待的線程,一些條件已經(jīng)具備了.

那么這個在等待的線程是什么呢?

我們來實現(xiàn)PooledConnectionHandler上的run()方法,它將在連接池上等待,并且池中一有連接就處理它,所以是這個要處理連接的線程在等待著呢:

public void run() {
? while (true) {
??? synchronized (pool) {
????? while (pool.isEmpty()) {
??????? try {
??????? pool.wait();
??????? } catch (InterruptedException e) {return;}
????? }
????? connection = (Socket) pool.remove(0);//攫取池中的第一個連接,使之成為馬上就要處理的connection
??? }
? handleConnection();//然后交給handleConnection處理
? }
}

這個函數(shù)告訴了我們每個PooledConnectionHandler線程主要都在run些什么.顯然,它是要不停的去看連接池中有沒有接入的連接,如果有,馬上處理,因此它在等待"連接池有連接了"這樣一個條件.那么誰來告訴它這個條件滿足了呢,顯然是剛才的processRequest.當(dāng)processRequest發(fā)出通知(pool.notify())的時候,這個條件就滿足了，這時run()中的處理程序就不用再繼續(xù)等待了,就可以馬上去出一個連接進(jìn)行處理.反過來說,在這個條件沒有滿足之前,wait()所在的線程還是要處于阻塞狀態(tài)，或者是說停滯狀態(tài).由于同樣要對pool進(jìn)行操作，所以這里也需要使用到同步塊.

讓我們再次復(fù)習(xí)一下對象鎖的概念.當(dāng) run() 擁有池的互斥鎖時，processRequest() 如何能夠把連接放到池中呢？答案是對池上的 wait() 的調(diào)用釋放鎖，而 wait() 接著就在自己返回之前再次攫取該鎖。這就使得池對象的其它同步代碼可以獲取該鎖。

最后，我們看看PooledConnectionHandler線程中的handleConnection()方法.跟在多線程服務(wù)器中不同，我們的PooledConnectionHandler有一個 handleConnection() 方法。這個方法的代碼跟非池式的,也就是多線程服務(wù)器中的ConnectionHandler上的 run() 方法的代碼完全一樣。首先，我們把 OutputStream 和 InputStream 分別包裝進(jìn)（用 Socket 上的 getOutputStream() 和 getInputStream()）BufferedReader 和 PrintWriter。然后我們逐行讀目標(biāo)文件，就象我們在多線程示例中做的那樣。再一次，我們獲取一些字節(jié)之后就把它們放到本地的 line 變量中，然后寫出到客戶機(jī)。完成讀寫操作之后，我們關(guān)閉 FileReader 和打開的流。

講到這里,我們可以看到,程序中有兩個類,PooledRemoteFileServer和PooledConnectionHandler.PooledRemoteFileServer并不直接處理連接請求,它只是負(fù)責(zé)監(jiān)聽這些連接,并把他們?nèi)缘竭B接池里面,至于處理的具體環(huán)節(jié),都交給PooledConnectionHandler負(fù)責(zé)了。

我們的帶有連接池的服務(wù)器研究完了。讓我們回顧一下創(chuàng)建和使用“池版”服務(wù)器的步驟：

1.創(chuàng)建一個新種類的連接處理程序（我們稱之為 PooledConnectionHandler）來處理池中的連接。
2.修改服務(wù)器以創(chuàng)建和使用一組 PooledConnectionHandler。

附:PooledRemoteFileServer.java的源碼

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

public class PooledRemoteFileServer {
??? protected int maxConnections;
??? protected int listenPort;
??? protected ServerSocket serverSocket;
??? public PooledRemoteFileServer(int aListenPort, int maxConnections) {
??????? listenPort = aListenPort;
??????? this.maxConnections = maxConnections;
??? }
??? public void acceptConnections() {
??????? try {
??????????? ServerSocket server = new ServerSocket(listenPort, 5);
??????????? Socket incomingConnection = null;
??????????? while (true) {
??????????????? incomingConnection = server.accept();
??????????????? handleConnection(incomingConnection);
??????????? }
??????? } catch (BindException e) {
??????????? System.out.println("Unable to bind to port " + listenPort);
??????? } catch (IOException e) {
??????????? System.out.println("Unable to instantiate a ServerSocket on port: " + listenPort);
??????? }
??? }
??? protected void handleConnection(Socket connectionToHandle) {
??????? PooledConnectionHandler.processRequest(connectionToHandle);
??? }
??? public static void main(String[] args) {
??????? PooledRemoteFileServer server = new PooledRemoteFileServer(3000, 3);
??????? server.setUpHandlers();
??????? server.acceptConnections();
??? }
??? public void setUpHandlers() {
??????? for (int i = 0; i < maxConnections; i++) {
??????????? PooledConnectionHandler currentHandler = new PooledConnectionHandler();
??????????? new Thread(currentHandler, "Handler " + i).start();
??????? }
??? }
}

class PooledConnectionHandler implements Runnable {
??? protected Socket connection;
??? protected static List pool = new LinkedList();
??? public PooledConnectionHandler() {
??? }
??? public void handleConnection() {
??????? try {
??????????? PrintWriter streamWriter = new PrintWriter(connection.getOutputStream());
??????????? BufferedReader streamReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));

??????????? String fileToRead = streamReader.readLine();
??????????? BufferedReader fileReader = new BufferedReader(new FileReader(fileToRead));

??????????? String line = null;
??????????? while ((line = fileReader.readLine()) != null)
??????????????? streamWriter.println(line);

??????????? fileReader.close();
??????????? streamWriter.close();
??????????? streamReader.close();
??????? } catch (FileNotFoundException e) {
??????????? System.out.println("Could not find requested file on the server.");
??????? } catch (IOException e) {
??????????? System.out.println("Error handling a client: " + e);
??????? }
??? }
??? public static void processRequest(Socket requestToHandle) {
??????? synchronized (pool) {
??????????? pool.add(pool.size(), requestToHandle);
??????????? pool.notifyAll();
??????? }
??? }
??? public void run() {
??????? while (true) {
??????????? synchronized (pool) {
??????????????? while (pool.isEmpty()) {
??????????????????? try {
??????????????????????? pool.wait();
??????????????????? } catch (InterruptedException e) {
??????????????????????? return;
??????????????????? }
??????????????? }
??????????????? connection = (Socket) pool.remove(0);
??????????? }
??????????? handleConnection();
??????? }
??? }
}