新的起點(diǎn) 新的開始

最近看了幾個(gè)多線程設(shè)計(jì)模式，對(duì)照J(rèn)2SE5.0里的多線程工具，兩者很相似。從網(wǎng)上找了幾篇J2SE5.0多線程工具例子， 供參考

（轉(zhuǎn)自賽迪網(wǎng)）

Java自1995年面世以來(lái)得到了廣泛得一個(gè)運(yùn)用，但是對(duì)多線程編程的支持Java很長(zhǎng)時(shí)間一直停留在初級(jí)階段。在Java 5.0之前Java里的多線程編程主要是通過(guò)Thread類，Runnable接口，Object對(duì)象中的wait()、 notify()、 notifyAll()等方法和synchronized關(guān)鍵詞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些工具雖然能在大多數(shù)情況下解決對(duì)共享資源的管理和線程間的調(diào)度，但存在以下幾個(gè)問(wèn)題

1.????? 過(guò)于原始，拿來(lái)就能用的功能有限，即使是要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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(yǔ)言一樣難以學(xué)習(xí)和使用，比這更糟糕的是稍有不慎它們還可能被錯(cuò)誤地使用，而且這樣的錯(cuò)誤很難被發(fā)現(xiàn)。

2.????? 如果使用不當(dāng)，會(huì)使程序的運(yùn)行效率大大降低。

3.????? 為了提高開發(fā)效率，簡(jiǎn)化編程，開發(fā)人員在做項(xiàng)目的時(shí)候往往需要寫一些共享的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)一些普遍適用的功能。但因?yàn)闆]有規(guī)范，相同的工具會(huì)被重復(fù)地開發(fā)，造成資源浪費(fèi)。

4.????? 因?yàn)殒i定的功能是通過(guò) Synchronized 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這是一種塊結(jié)構(gòu)，只能對(duì)代碼中的一段代碼進(jìn)行鎖定，而且鎖定是單一的。如以下代碼所示：

??? ? 一些復(fù)雜的功能就很難被實(shí)現(xiàn)。比如說(shuō)如果程序需要取得 lock A 和 lock B 來(lái)進(jìn)行操作 1 ，然后需要取得 lock C 并且釋放 lock A 來(lái)進(jìn)行操作 2 ， Java 5.0 之前的多線程框架就顯得無(wú)能為力了。

?? 因?yàn)檫@些問(wèn)題，程序員對(duì)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(biāo)準(zhǔn)庫(kù)文件。這些工具包括了一個(gè)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(diào)和調(diào)度線程的運(yùn)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(yùn)行效率更高。本文將分類并結(jié)合例子來(lái)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(lái)看一下一個(gè)用舊的多線程工具編寫的程序，這個(gè)程序里有一個(gè) Server 線程，它需要啟動(dòng)兩個(gè) 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(shí)現(xiàn)。兩個(gè)程序，孰優(yōu)孰劣，哪個(gè)程序更容易編寫，哪個(gè)程序更容易理解，相信大家看過(guò)之后不難得出結(jié)論。

1：三個(gè)新加的多線程包

?? Java 5.0 里新加入了三個(gè)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(shuō) AtomicInteger 提供了 addAndGet() 方法。 Add 和 Get 是兩個(gè)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(nèi)進(jìn)行兩步操作。但用 AtomicInteger.addAndGet() 就不用擔(dān)心鎖定的事了，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)保證了這兩步操作是在原子量級(jí)發(fā)生的，不會(huì)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(shí)現(xiàn) Callable 接口的類和實(shí)現(xiàn) Runnable 的類都是可被其它線程執(zhí)行的任務(wù)。 Callable 和 Runnable 有幾點(diǎn)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(wù)執(zhí)行后可返回值，而 Runnable 的任務(wù)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(yùn)行 Callable 任務(wù)可拿到一個(gè) Future 對(duì)象，通過(guò) Future 對(duì)象可了解任務(wù)執(zhí)行情況，可取消任務(wù)的執(zhí)行，還可獲取任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果。

以下是 Callable 的一個(gè)例子：

*1: 名為 DoCallStuff 類實(shí)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(duì)應(yīng)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(diào)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();

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

??????? }

}