Java 并发专题 : Executor详细介绍 打造基于Executor的Web服务器

来源:互联网 发布:python qq机器人 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 17:01

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继续并发,貌似并发的文章很少有人看啊~哈~

今天准备详细介绍Java并发包下的Executor,以及Java提供了很多灵活的且极其方便的线程池的创建。

嗯,那就慢慢说,大家肯定都学过Socket,JavaSe的时候写聊天程序,游戏的服务器,以及Android程序自己需要提供服务器的,都会拿Socket来自己写个:

最初我们的服务器可能写成这样:

1、单线程服务器

[java] view plain copy
print?
  1. package com.zhy.concurrency.executors;  
  2.   
  3. import java.io.IOException;  
  4. import java.net.ServerSocket;  
  5. import java.net.Socket;  
  6.   
  7. /** 
  8.  * 单线程Web服务器 
  9.  *  
  10.  * @author zhy 
  11.  *  
  12.  */  
  13. public class SingleThreadWebServer  
  14. {  
  15.   
  16.     public static void main(String[] args) throws IOException  
  17.     {  
  18.   
  19.         ServerSocket server = new ServerSocket(7711);  
  20.         while (true)  
  21.         {  
  22.             Socket client = server.accept();  
  23.             handleReq(client);  
  24.         }  
  25.   
  26.     }  
  27.   
  28.     /** 
  29.      * 处理请求 
  30.      * @param client 
  31.      */  
  32.     private static void handleReq(Socket client)  
  33.     {  
  34.     }  
  35.   
  36. }  
package com.zhy.concurrency.executors;import java.io.IOException;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;/** * 单线程Web服务器 *  * @author zhy *  */public class SingleThreadWebServer{    public static void main(String[] args) throws IOException    {        ServerSocket server = new ServerSocket(7711);        while (true)        {            Socket client = server.accept();            handleReq(client);        }    }    /**     * 处理请求     * @param client     */    private static void handleReq(Socket client)    {    }}

这样的服务器代码很简单,理论上也是正确的,但是在实现的环境中却很糟糕,因为它每次只能处理一个请求,如果每个请求的耗时过长,后面的请求会长时间等待或者超时错误。

于是乎,出现了下面这种写法:

2、每个请求分配一个线程的服务器

[java] view plain copy
print?
  1. package com.zhy.concurrency.executors;  
  2.   
  3. import java.io.IOException;  
  4. import java.net.ServerSocket;  
  5. import java.net.Socket;  
  6. /** 
  7.  * 为每个请求分配一个线程 
  8.  * @author zhy 
  9.  * 
  10.  */  
  11. public class TaskPreThreadServer  
  12. {  
  13.     public static void main(String[] args) throws IOException  
  14.     {  
  15.         ServerSocket server = new ServerSocket(8811);  
  16.         while (true)  
  17.         {  
  18.             final Socket client = server.accept();  
  19.             new Thread()  
  20.             {  
  21.                 public void run()  
  22.                 {  
  23.                     handleReq(client);  
  24.                 };  
  25.             }.start();  
  26.         }  
  27.     }  
  28.   
  29.     protected static void handleReq(Socket client)  
  30.     {  
  31.           
  32.     }  
  33. }  
package com.zhy.concurrency.executors;import java.io.IOException;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;/** * 为每个请求分配一个线程 * @author zhy * */public class TaskPreThreadServer{    public static void main(String[] args) throws IOException    {        ServerSocket server = new ServerSocket(8811);        while (true)        {            final Socket client = server.accept();            new Thread()            {                public void run()                {                    handleReq(client);                };            }.start();        }    }    protected static void handleReq(Socket client)    {    }}

为每一个请求开辟一个线程,首先我得承认我也经常用这样的写法~但是我们还是要吐槽下这样写法的不足:

a、线程的生命周期的开销还是相当高的,大量的线程的创建将消耗大量的计算机资源

b、可创建线程的数量存在一个限制值(这个值由平台觉得,且受很多因素的制约),如果超过这个限制,可能会报OOM错误

c、在一定范围内,增加线程可以提高系统吞吐量,但是超过了这个范围,就物极必反了,只会降低程序的执行速度。

所以我们要继续改进我们的服务器代码,Executor提供了非常方便的方式:

3、基于Executor的服务器

[java] view plain copy
print?
  1. package com.zhy.concurrency.executors;  
  2.   
  3. import java.io.IOException;  
  4. import java.net.ServerSocket;  
  5. import java.net.Socket;  
  6. import java.util.concurrent.Executor;  
  7. import java.util.concurrent.Executors;  
  8.   
  9. /** 
  10.  * 基于Executor的服务器 
  11.  * @author zhy 
  12.  * 
  13.  */  
  14. public class TaskExecutionServer  
  15. {  
  16.     private static final int THREAD_COUNT = 100;  
  17.     private static final Executor exec = Executors  
  18.             .newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);  
  19.   
  20.     public static void main(String[] args) throws IOException  
  21.     {  
  22.         ServerSocket server = new ServerSocket(9911);  
  23.         while (true)  
  24.         {  
  25.             final Socket client = server.accept();  
  26.             Runnable task = new Runnable()  
  27.             {  
  28.                 @Override  
  29.                 public void run()  
  30.                 {  
  31.                     handleReq(client);  
  32.                 }  
  33.             };  
  34.             exec.execute(task);  
  35.         }  
  36.   
  37.     }  
  38.   
  39.     protected static void handleReq(Socket client)  
  40.     {  
  41.   
  42.     }  
  43. }  
package com.zhy.concurrency.executors;import java.io.IOException;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;import java.util.concurrent.Executor;import java.util.concurrent.Executors;/** * 基于Executor的服务器 * @author zhy * */public class TaskExecutionServer{    private static final int THREAD_COUNT = 100;    private static final Executor exec = Executors            .newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);    public static void main(String[] args) throws IOException    {        ServerSocket server = new ServerSocket(9911);        while (true)        {            final Socket client = server.accept();            Runnable task = new Runnable()            {                @Override                public void run()                {                    handleReq(client);                }            };            exec.execute(task);        }    }    protected static void handleReq(Socket client)    {    }}

创建一个固定长度的线程池,既解决了单线程的阻塞问题,也解决了无限创建线程带来的内存消耗过多等问题。

4、Executors的API介绍

Java类库提供了许多静态方法来创建一个线程池:

a、newFixedThreadPool 创建一个固定长度的线程池,当到达线程最大数量时,线程池的规模将不再变化。

b、newCachedThreadPool 创建一个可缓存的线程池,如果当前线程池的规模超出了处理需求,将回收空的线程;当需求增加时,会增加线程数量;线程池规模无限制。

c、newSingleThreadPoolExecutor 创建一个单线程的Executor,确保任务对了,串行执行

d、newScheduledThreadPool 创建一个固定长度的线程池,而且以延迟或者定时的方式来执行,类似Timer;后面后单独使用Blog介绍它与Timer区别

小结一下:在线程池中执行任务比为每个任务分配一个线程优势更多,通过重用现有的线程而不是创建新线程,可以在处理多个请求时分摊线程创建和销毁产生的巨大的开销。当请求到达时,通常工作线程已经存在,提高了响应性;通过配置线程池的大小,可以创建足够多的线程使CPU达到忙碌状态,还可以防止线程太多耗尽计算机的资源。


好了,结束~欢迎大家留言~




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