知识大全 一个简单Thread缓冲池的实现

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在应用中 我们常常需要Thread缓冲池来做一些事以提高程序的效率和并发性 本文演示了如何利用Queue这种数据结构实现一个简单的Thread缓冲池   一个Thread缓冲池可以设计成以下这样 缓冲池由几个工作Thread和一个Queue组成 Client负责把任务放到Queue里面(put方法) 而工作Thread就依次取出这些任务并执行它们(get方法)   Queue的一个经典实现是使用一个循环数组(这个实现在很多数据结构的书上都有介绍) 如一个大小为size的数组 这个循环数组可以被想象成首尾相连的一个环 oldest指向Queue中最老的数据所在的位置 next指向下一个可以放新数据的位置   放入一个新数据到next的位置后 需要更新next next = (next + ) % size;  从oldest位置取出一个数据后 需要更新oldest oldest = (oldest + ) % size;  当oldest == next的时候 Queue为空   当(next + ) % size == oldest的时候 Queue为满   (注意 为了区分Queue为空和为满的情况 实际上Queue里面最多能放size 个数据 )  因为这个Queue会同时被多个线程访问 需要考虑在这种情况下Queue如何工作 首先 Queue需要是线程安全的 可以用Java里的synchronized关键字来确保同时只有一个Thread在访问Queue   我们还可以注意到当Queue为空的时候 get操作是无法进行的;当Queue为满的时候 put操作又是无法进行的 在多线程访问遇到这种情况时 一般希望执行操作的线程可以等待(block)直到该操作可以进行下去 比如 但一个 Thread在一个空Queue上执行get方法的时候 这个 Thread应当等待(block) 直到另外的Thread执行该Queue的put方法后 再继续执行下去 在Java里面 Object对象的 wait () notify()方法提供了这样的功能   把上面的内容结合起来 就是一个SyncQueue的类   public class SyncQueue    public SyncQueue(int size)     _array = new Object[size];    _size = size;    _oldest = ;    _next = ;      public synchronized void put(Object o)     while (full())      try       wait();     catch (InterruptedException ex)       throw new ExceptionAdapter(ex);             _array[_next] = o;    _next = (_next + ) % _size;    notify();      public synchronized Object get()     while (empty())      try       wait();      catch (InterruptedException ex)       throw new ExceptionAdapter(ex);             Object ret = _array[_oldest];    _oldest = (_oldest + ) % _size;    notify();    return ret;      protected boolean empty()     return _next == _oldest;      protected boolean full()     return (_next + ) % _size == _oldest;      protected Object [] _array;   protected int _next;   protected int _oldest;   protected int _size;    可以注意一下get和put方法中while的使用 如果换成if是会有问题的 这是个很容易犯的错误 ; )  在以上代码中使用了ExceptionAdapter这个类 它的作用是把一个checked Exception包装成RuntimeException 详细的说明可以参考我的避免在Java中使用Checked Exception一文   接下来我们需要一个对象来表现Thread缓冲池所要执行的任务 可以发现JDK中的Runnable interface非常合适这个角色   最后 剩下工作线程的实现就很简单了 从SyncQueue里取出一个Runnable对象并执行它   public class Worker implements Runnable    public Worker(SyncQueue queue)     _queue = queue;      public void run()     while (true)      Runnable task = (Runnable) _queue get();     task run();          protected SyncQueue _queue = null;    下面是一个使用这个Thread缓冲池的例子   //构造Thread缓冲池  SyncQueue queue = new SyncQueue( );  for (int i = ; i < ; i ++)    new Thread(new Worker(queue)) start();    //使用Thread缓冲池  Runnable task = new MyTask();  queue put(task);  为了使本文中的代码尽可能简单 这个Thread缓冲池的实现是一个基本的框架 当使用到实际中时 一些其他功能也可以在这一基础上添加 比如异常处理 动态调整缓冲池大小等等 cha138/Article/program/Java/hx/201311/27237

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