少年阿賓

先來個例子理解一下概念，以銀行取款為例：

• 同步 ： 自己親自出馬持銀行卡到銀行取錢（使用同步IO時，Java自己處理IO讀寫）。

• 異步 ： 委托一小弟拿銀行卡到銀行取錢，然后給你（使用異步IO時，Java將IO讀寫委托給OS處理，需要將數據緩沖區地址和大小傳給OS(銀行卡和密碼)，OS需要支持異步IO操作API）。

• 阻塞 ： ATM排隊取款，你只能等待（使用阻塞IO時，Java調用會一直阻塞到讀寫完成才返回）。

• 非阻塞 ： 柜臺取款，取個號，然后坐在椅子上做其它事，等號廣播會通知你辦理，沒到號你就不能去，你可以不斷問大堂經理排到了沒有，大堂經理如果說還沒到你就不能去（使用非阻塞IO時，如果不能讀寫Java調用會馬上返回，當IO事件分發器會通知可讀寫時再繼續進行讀寫，不斷循環直到讀寫完成）。

Java對BIO、NIO、AIO的支持：

• Java BIO ： 同步并阻塞，服務器實現模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務器端就需要啟動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷，當然可以通過線程池機制改善。

• Java NIO ： 同步非阻塞，服務器實現模式為一個請求一個線程，即客戶端發送的連接請求都會注冊到多路復用器上，多路復用器輪詢到連接有I/O請求時才啟動一個線程進行處理。

• Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞，服務器實現模式為一個有效請求一個線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務器應用去啟動線程進行處理，

BIO、NIO、AIO適用場景分析:

• BIO方式適用于連接數目比較小且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，并發局限于應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程序直觀簡單易理解。

• NIO方式適用于連接數目多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天服務器，并發局限于應用中，編程比較復雜，JDK1.4開始支持。

• AIO方式使用于連接數目多且連接比較長（重操作）的架構，比如相冊服務器，充分調用OS參與并發操作，編程比較復雜，JDK7開始支持。

另外，I/O屬于底層操作，需要操作系統支持，并發也需要操作系統的支持，所以性能方面不同操作系統差異會比較明顯。

本文出自 “力量來源于赤誠的愛！” 博客，請務必保留此出處http://stevex.blog.51cto.com/4300375/1284437

一、線程池的創建

我們可以通過ThreadPoolExecutor來創建一個線程池。

new  ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, handler);

創建一個線程池需要輸入幾個參數：

• corePoolSize（線程池的基本大小）：當提交一個任務到線程池時，線程池會創建一個線程來執行任務，即使其他空閑的基本線程能夠執行新任務也會創建線程，等到需要執行的任務數大于線程池基本大小時就不再創建。如果調用了線程池的prestartAllCoreThreads方法，線程池會提前創建并啟動所有基本線程。
• runnableTaskQueue（任務隊列）：用于保存等待執行的任務的阻塞隊列。 可以選擇以下幾個阻塞隊列。
  • ArrayBlockingQueue：是一個基于數組結構的有界阻塞隊列，此隊列按 FIFO（先進先出）原則對元素進行排序。
  • LinkedBlockingQueue：一個基于鏈表結構的阻塞隊列，此隊列按FIFO （先進先出） 排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。靜態工廠方法Executors.newFixedThreadPool()使用了這個隊列。
  • SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列。每個插入操作必須等到另一個線程調用移除操作，否則插入操作一直處于阻塞狀態，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，靜態工廠方法Executors.newCachedThreadPool使用了這個隊列。
  • PriorityBlockingQueue：一個具有優先級的無限阻塞隊列。
• maximumPoolSize（線程池最大大小）：線程池允許創建的最大線程數。如果隊列滿了，并且已創建的線程數小于最大線程數，則線程池會再創建新的線程執行任務。值得注意的是如果使用了無界的任務隊列這個參數就沒什么效果。
• ThreadFactory：用于設置創建線程的工廠，可以通過線程工廠給每個創建出來的線程設置更有意義的名字。
• RejectedExecutionHandler（飽和策略）：當隊列和線程池都滿了，說明線程池處于飽和狀態，那么必須采取一種策略處理提交的新任務。這個策略默認情況下是AbortPolicy，表示無法處理新任務時拋出異常。以下是JDK1.5提供的四種策略。
  • AbortPolicy：直接拋出異常。
  • CallerRunsPolicy：只用調用者所在線程來運行任務。
  • DiscardOldestPolicy：丟棄隊列里最近的一個任務，并執行當前任務。
  • DiscardPolicy：不處理，丟棄掉。
  • 當然也可以根據應用場景需要來實現RejectedExecutionHandler接口自定義策略。如記錄日志或持久化不能處理的任務。
• keepAliveTime（線程活動保持時間）：線程池的工作線程空閑后，保持存活的時間。所以如果任務很多，并且每個任務執行的時間比較短，可以調大這個時間，提高線程的利用率。
• TimeUnit（線程活動保持時間的單位）：可選的單位有天（DAYS），小時（HOURS），分鐘（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。

二、Executors提供了一些方便創建ThreadPoolExecutor的常用方法，主要有以下幾個：

1、 Executors.newFixedThreadPool(int nThreads);創建固定大小(nThreads,大小不能超過int的最大值)的線程池

//線程數量

 int nThreads = 20;

//創建executor 服務 

 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ;

重載后的版本，需要多傳入實現了ThreadFactory接口的對象。

 ExecutorService executor = Executors. newFixedThreadPool(nThreads,threadFactory);

說明：創建固定大小(nThreads,大小不能超過int的最大值)的線程池，緩沖任務的隊列為LinkedBlockingQueue,大小為整型的最大數，當使用此線程池時，在同執行的任務數量超過傳入的線程池大小值后，將會放入LinkedBlockingQueue，在LinkedBlockingQueue中的任務需要等待線程空閑后再執行，如果放入LinkedBlockingQueue中的任務超過整型的最大數時，拋出RejectedExecutionException。

2、Executors.newSingleThreadExecutor()：創建大小為1的固定線程池。

 ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

重載后的版本，需要多傳入實現了ThreadFactory接口的對象。

 ExecutorService executor = Executors. newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory) 

說明：創建大小為1的固定線程池，同時執行任務(task)的只有一個,其它的（任務）task都放在LinkedBlockingQueue中排隊等待執行。

3、Executors.newCachedThreadPool()；創建corePoolSize為0，最大線程數為整型的最大數，線程keepAliveTime為1分鐘，緩存任務的隊列為SynchronousQueue的線程池。

 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool()；

當然也可以以下面的方式創建，重載后的版本，需要多傳入實現了ThreadFactory接口的對象。

 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) ;

說明：使用時，放入線程池的task任務會復用線程或啟動新線程來執行，注意事項：啟動的線程數如果超過整型最大值后會拋出RejectedExecutionException異常，啟動后的線程存活時間為一分鐘。

4、Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize):創建corePoolSize大小的線程池。

//線程數量

 int corePoolSize= 20;

//創建executor 服務 

 ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize) ;

重載后的版本，需要多傳入實現了ThreadFactory接口的對象。

 ExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(corePoolSize, threadFactory) ；

說明：線程keepAliveTime為0，緩存任務的隊列為DelayedWorkQueue，注意不要超過整型的最大值。

volatile字段的寫入操作happens-before于每一個后續的同一個字段的讀操作。

因為實際上put、remove等操作也會更新count的值，所以當競爭發生的時候，volatile的語義可以保證寫操作在讀操作之前，也就保證了寫操作對后續的讀操作都是可見的，這樣后面get的后續操作就可以拿到完整的元素內容。

使用建議：在兩個或者更多的線程訪問的成員變量上使用volatile。當要訪問的變量已在synchronized代碼塊中，或者為常量時，不必使用。

一般說來，volatile用在如下的幾個地方：

1、中斷服務程序中修改的供其它程序檢測的變量需要加volatile；

2、多任務環境下各任務間共享的標志應該加volatile；

3、存儲器映射的硬件寄存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義；

聲明方式為　　volatile declaration

備注
系統總是在 volatile 對象被請求的那一刻讀取其當前值，即使上一條指令從同一對象請求值。而且，該對象的值在賦值時立即寫入。

volatile 修飾符通常用于由多個線程訪問而不使用 lock 語句來序列化訪問的字段。使用 volatile 修飾符能夠確保一個線程檢索由另一線程寫入的最新值。

讀文件的方法：

第一步： 將文件的內容通過管道（|）或重定向（<）的方式傳給while

第二步： while中調用read將文件內容一行一行的讀出來，并付值給read后跟隨的變量。變量中就保存了當前行中的內容。

例如讀取文件/sites/linuxpig.com.txt

1）管道的方式：
 
     cat /sites/linuxpig.com.txt |while read LINE
     do
         echo $LINE
     done

    當然也可以將cat /sites/linuxpig.com.txt 寫成一些復雜一些的，比如：
    
    示例1：
    find -type f -name "*.txt" -exec cat |while read LINE
     do
         echo $LINE
     done
    可以將當前目錄所有以 .txt 結尾的文件讀出
    
    示例2：
    grep -r "linuxpig.com" ./ | awk -F":" '{print $1}' | cat |while read LINE
     do
         echo $LINE
     done

    可以將含有 "linuxpig.com" 字符串的所有文件打開并讀取。。

    示例沒有實際測試，如果使用請先測試。。。。。:-)
    

2）重定向的方式：

  2.1 利用重定向符<

     while read LINE
     do
         echo $LINE
     done < /sites/linuxpig.com.txt

  2.2 利用文件描述符（0~9）和重定向符 <

     exec 3<&0
     exec 0</sites/linuxpig.com.txt
     while read LINE
     do
         echo $LINE
     done
     exec 0<&3

ZooKeeper是一個高可用的分布式數據管理與系統協調框架。基于對Paxos算法的實現，使該框架保證了分布式環境中數據的強一致性，也正是基于這樣的特性，使得ZooKeeper解決很多分布式問題。網上對ZK的應用場景也有不少介紹，本文將結合作者身邊的項目例子，系統地對ZK的應用場景進行一個分門歸類的介紹。

值得注意的是，ZK并非天生就是為這些應用場景設計的，都是后來眾多開發者根據其框架的特性，利用其提供的一系列API接口（或者稱為原語集），摸索出來的典型使用方法。因此，也非常歡迎讀者分享你在ZK使用上的奇技淫巧。

本文出自 “專欄：Paxos與ZooKeeper” 博客，請務必保留此出處http://nileader.blog.51cto.com/1381108/1040007