新的起點 新的開始

最近看了幾個多線程設計模式，對照J2SE5.0里的多線程工具，兩者很相似。從網上找了幾篇J2SE5.0多線程工具例子， 供參考

（轉自賽迪網）

Java自1995年面世以來得到了廣泛得一個運用，但是對多線程編程的支持Java很長時間一直停留在初級階段。在Java 5.0之前Java里的多線程編程主要是通過Thread類，Runnable接口，Object對象中的wait()、 notify()、 notifyAll()等方法和synchronized關鍵詞來實現(xiàn)的。這些工具雖然能在大多數(shù)情況下解決對共享資源的管理和線程間的調度，但存在以下幾個問題

1.????? 過于原始，拿來就能用的功能有限，即使是要實現(xiàn)簡單的多線程功能也需要編寫大量的代碼。這些工具就像匯編語言一樣難以學習和使用，比這更糟糕的是稍有不慎它們還可能被錯誤地使用，而且這樣的錯誤很難被發(fā)現(xiàn)。

2.????? 如果使用不當，會使程序的運行效率大大降低。

3.????? 為了提高開發(fā)效率，簡化編程，開發(fā)人員在做項目的時候往往需要寫一些共享的工具來實現(xiàn)一些普遍適用的功能。但因為沒有規(guī)范，相同的工具會被重復地開發(fā)，造成資源浪費。

4.????? 因為鎖定的功能是通過 Synchronized 來實現(xiàn)的，這是一種塊結構，只能對代碼中的一段代碼進行鎖定，而且鎖定是單一的。如以下代碼所示：

??? ? 一些復雜的功能就很難被實現(xiàn)。比如說如果程序需要取得 lock A 和 lock B 來進行操作 1 ，然后需要取得 lock C 并且釋放 lock A 來進行操作 2 ， Java 5.0 之前的多線程框架就顯得無能為力了。

?? 因為這些問題，程序員對舊的框架一直頗有微詞。這種情況一直到 Java 5.0 才有較大的改觀，一系列的多線程工具包被納入了標準庫文件。這些工具包括了一個新的多線程程序的執(zhí)行框架，使編程人員可方便地協(xié)調和調度線程的運行，并且新加入了一些高性能的常用的工具，使程序更容易編寫，運行效率更高。本文將分類并結合例子來介紹這些新加的多線程工具。

?? 在我們開始介紹 Java 5.0 里的新 Concurrent 工具前讓我們先來看一下一個用舊的多線程工具編寫的程序，這個程序里有一個 Server 線程，它需要啟動兩個 Component ， Server 線程需等到 Component 線程完畢后再繼續(xù)。相同的功能在 Synchronizer 一章里用新加的工具 CountDownLatch 有相同的實現(xiàn)。兩個程序，孰優(yōu)孰劣，哪個程序更容易編寫，哪個程序更容易理解，相信大家看過之后不難得出結論。

1：三個新加的多線程包

?? Java 5.0 里新加入了三個多線程包： java.util.concurrent, java.util.concurrent.atomic, java.util.concurrent.locks.

• java.util.concurrent 包含了常用的多線程工具，是新的多線程工具的主體。
• java.util.concurrent.atomic 包含了不用加鎖情況下就能改變值的原子變量，比如說 AtomicInteger 提供了 addAndGet() 方法。 Add 和 Get 是兩個不同的操作，為了保證別的線程不干擾，以往的做法是先鎖定共享的變量，然后在鎖定的范圍內進行兩步操作。但用 AtomicInteger.addAndGet() 就不用擔心鎖定的事了，其內部實現(xiàn)保證了這兩步操作是在原子量級發(fā)生的，不會被別的線程干擾。
• java.util.concurrent.locks 包包含鎖定的工具。

2：Callable 和 Future接口

?? Callable 是類似于 Runnable 的接口，實現(xiàn) Callable 接口的類和實現(xiàn) Runnable 的類都是可被其它線程執(zhí)行的任務。 Callable 和 Runnable 有幾點不同：

• Callable 規(guī)定的方法是 call() ，而 Runnable 規(guī)定的方法是 run().
• Callable 的任務執(zhí)行后可返回值，而 Runnable 的任務是不能返回值的。
• call （）方法可拋出異常，而 run （）方法是不能拋出異常的。
• 運行 Callable 任務可拿到一個 Future 對象，通過 Future 對象可了解任務執(zhí)行情況，可取消任務的執(zhí)行，還可獲取任務執(zhí)行的結果。

以下是 Callable 的一個例子：

*1: 名為 DoCallStuff 類實現(xiàn)了 Callable ， String 將是 call 方法的返回值類型。例子中用了 String ，但可以是任何 Java 類。

*2: call 方法的返回值類型為 String ，這是和類的定義相對應的。并且可以拋出異常。

*3: call 方法可以拋出異常，如加重的斜體字所示。

以下是調用 DoCallStuff 的主程序。

import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

public class Executor {

??????? public static void main(String[] args){

??????????????? //*1

??????????????? DoCallStuff call1 = new DoCallStuff(0);

??????????????? DoCallStuff call2 = new DoCallStuff(1);

??????????????? DoCallStuff call3 = new DoCallStuff(2);

??????????????? //*2

??????????????? ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);

??????????????? //*3

??????????????? Future future1 = es.submit(call1);

??????????????? Future future2 = es.submit(call2);

???? ???????????Future future3 = es.submit(call3);

??????????????? try {

??????????????????????? //*4

??????????????????????? System.out.println(future1.get());

???????????????????????? //*5

??????????????????????? Thread.sleep(3000);

????????????????? ??????System.out.println("Thread 2 terminated? :" + future2.cancel(true));

??????????????????????? //*6

??????????????????????? System.out.println(future3.get());

??????????????? } catch (ExecutionException ex) {

??????????????????????? ex.printStackTrace();

??????????????? } catch (InterruptedException ex) {

??????????????????????? ex.printStackTrace();

??????????????? }

??????? }

}