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Java工作队列和线程池

2014-12-17 779
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简介：   分类： 【java】2013-11-21 20:29 917人阅读 评论(3) 收藏 举报 背景   最近的需要做一个与设备通信的web项目。当然，我们需要写好与设备之间的通信协议（socket）。

 

分类： 【java】2013-11-21 20:29 917人阅读 评论(3) 收藏 举报
背景
   最近的需要做一个与设备通信的web项目。当然，我们需要写好与设备之间的通信协议（socket）。大致的时序逻辑时：当用户用浏览器点击页面某一控件后，它就向后台发送一个post请求，后台解析前台发送的参数，然后封装成相应的帧格式，然后与设备进行通信，设备接到指令后，完成相应的功能，然后将数据信息返回给后台服务器，后台服务器将这些返回的数据组织好，一方面返回给前台页面，一方面将数据存储到数据库中。
问题：
1.由于通信设备只允许一个socket与它通信，因此，所有的用户都需要共用一个socket，所以，在某一时刻，不能有2个用户同时使用socket

2.当很多条相同的指令以较短的时间间隔（1s左右）发送到通信设备时，通信设备只响应第一条，其他的不予响应。

解决方案

针对上述问题，我们就会想到通过使用队列和线程池来解决以上问题。我们可以将所有用户的指令依次放入队列中，线程池中只允许一个线程运行，而且线程执行完之后，还可以休眠一段时间，等通信设备反应过来的时候，再依次执行队列中的指令。

队列和线程池演示程序

1.WorkQueue.java

该类实现了队列和线程池，详见如下

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
 
  1. /* 
  2.  * $filename: WorkQueue.java,v $ 
  3.  * $Date: 2013-11-20  $ 
  4.  * Copyright (C) ZhengHaibo, Inc. All rights reserved. 
  5.  * This software is Made by Zhenghaibo. 
  6.  */  
  7. package edu.njupt.zhb;  
  8.   
  9. import java.util.LinkedList;  
  10.   
  11. /* 
  12.  *@author: ZhengHaibo   
  13.  *web:     http://blog.csdn.net/nuptboyzhb 
  14.  *mail:    zhb931706659@126.com 
  15.  *2013-11-20  Nanjing,njupt,China 
  16.  *References:http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-jtp0730/index.html 
  17.  */  
  18. public class WorkQueue  
  19. {  
  20.     private final int nThreads;//同时最多执行的线程个数  
  21.     private final PoolWorker[] threads;//线程池  
  22.     private final LinkedList queue;//线程队列  
  23.   
  24.     public WorkQueue(int nThreads)  
  25.     {  
  26.         this.nThreads = nThreads;  
  27.         queue = new LinkedList();  
  28.         threads = new PoolWorker[nThreads];  
  29.   
  30.         for (int i=0; i<nThreads; i++) {  
  31.             threads[i] = new PoolWorker();  
  32.             threads[i].start();  
  33.         }  
  34.     }  
  35.   
  36.     public void execute(Runnable r) {  
  37.         synchronized(queue) {  
  38.             queue.addLast(r);  
  39.             queue.notify();  
  40.         }  
  41.     }  
  42.   
  43.     private class PoolWorker extends Thread {  
  44.         public void run() {  
  45.             Runnable r;  
  46.   
  47.             while (true) {  
  48.                 synchronized(queue) {  
  49.                     while (queue.isEmpty()) {  
  50.                         try  
  51.                         {  
  52.                             queue.wait();  
  53.                         }  
  54.                         catch (InterruptedException ignored)  
  55.                         {  
  56.                         }  
  57.                     }  
  58.   
  59.                     r = (Runnable) queue.removeFirst();  
  60.                 }  
  61.   
  62.                 // If we don't catch RuntimeException,   
  63.                 // the pool could leak threads  
  64.                 try {  
  65.                     r.run();  
  66.                 }  
  67.                 catch (RuntimeException e) {  
  68.                     // You might want to log something here  
  69.                     e.printStackTrace();  
  70.                 }  
  71.             }  
  72.         }  
  73.     }  
  74. }  

2.WorkThread.java 

 

这是我们的工作线程，在这个Demo中，工作线程只做一件事：将number的值加1，然后休眠，最后打印一下当前number的值。由于number是静态变量，因此我们就可以模拟一下，工作队列的一个执行情况。

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
 
  1. /* 
  2.  * $filename: WorkThread.java,v $ 
  3.  * $Date: 2013-11-20  $ 
  4.  * Copyright (C) ZhengHaibo, Inc. All rights reserved. 
  5.  * This software is Made by Zhenghaibo. 
  6.  */  
  7. package edu.njupt.zhb;  
  8. /* 
  9.  *@author: ZhengHaibo   
  10.  *web:     http://blog.csdn.net/nuptboyzhb 
  11.  *mail:    zhb931706659@126.com 
  12.  *2013-11-20  Nanjing,njupt,China 
  13.  */  
  14. public class WorkThread extends Thread{  
  15.     public static int number = 0;  
  16.     @Override  
  17.     public void run() {  
  18.         // TODO Auto-generated method stub  
  19.         try {  
  20.             number = number + 1;  
  21.             Thread.sleep(100);  
  22.             System.out.println("number = "+number);  
  23.         } catch (Exception e) {  
  24.             // TODO Auto-generated catch block  
  25.             e.printStackTrace();  
  26.         }  
  27.     }  
  28.       
  29. }  

3.测试案例1

 

我们的线程池只允许一个线程同时执行，这样的结果是：打印number的值是从1-10顺序打印

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
 
  1. /* 
  2.  * $filename: TestMain.java,v $ 
  3.  * $Date: 2013-11-20  $ 
  4.  * Copyright (C) ZhengHaibo, Inc. All rights reserved. 
  5.  * This software is Made by Zhenghaibo. 
  6.  */  
  7. package edu.njupt.zhb;  
  8.   
  9. import java.util.ArrayList;  
  10. import java.util.List;  
  11. /* 
  12.  *@author: ZhengHaibo   
  13.  *web:     http://blog.csdn.net/nuptboyzhb 
  14.  *mail:    zhb931706659@126.com 
  15.  *2013-11-20  Nanjing,njupt,China 
  16.  */  
  17. public class TestMain {  
  18.   
  19.     /** 
  20.      * @param args 
  21.      */  
  22.     public static void main(String[] args) {  
  23.         // TODO Auto-generated method stub  
  24.         WorkQueue workQueue = new WorkQueue(1);//只允许同时运行1个线程  
  25.         for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  26.             WorkThread wThread = new WorkThread();  
  27.             workQueue.execute(wThread);  
  28.         }  
  29.     }  
  30.   
  31. }  

运行结果是：

 

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
 
  1. number = 1  
  2. number = 2  
  3. number = 3  
  4. number = 4  
  5. number = 5  
  6. number = 6  
  7. number = 7  
  8. number = 8  
  9. number = 9  
  10. number = 10  

4.测试案例2 

 

线程池中允许同时最多有5个线程一起执行

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
 
  1. /* 
  2.  * $filename: TestMain.java,v $ 
  3.  * $Date: 2013-11-20  $ 
  4.  * Copyright (C) ZhengHaibo, Inc. All rights reserved. 
  5.  * This software is Made by Zhenghaibo. 
  6.  */  
  7. package edu.njupt.zhb;  
  8.   
  9. import java.util.ArrayList;  
  10. import java.util.List;  
  11. /* 
  12.  *@author: ZhengHaibo   
  13.  *web:     http://blog.csdn.net/nuptboyzhb 
  14.  *mail:    zhb931706659@126.com 
  15.  *2013-11-20  Nanjing,njupt,China 
  16.  */  
  17. public class TestMain {  
  18.   
  19.     /** 
  20.      * @param args 
  21.      */  
  22.     public static void main(String[] args) {  
  23.         // TODO Auto-generated method stub  
  24.         WorkQueue wQueue = new WorkQueue(5);//允许同时运行5个线程  
  25.         for (int i = 0; i < 10; i++) {  
  26.             WorkThread wThread = new WorkThread();  
  27.             wQueue.execute(wThread);  
  28.         }  
  29.     }  
  30.   
  31. }  

运行结果是：

 

 

[java]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
 
  1. number = 5  
  2. number = 5  
  3. number = 5  
  4. number = 5  
  5. number = 5  
  6. number = 10  
  7. number = 10  
  8. number = 10  
  9. number = 10  
  10. number = 10  

在某些场合中，如果能够承受100个线程同时运行，那么我们就将workqueue线程池的大小设成100，当线程超过100时，就将线程放入队列queue中，等有一些线程执行结束后，依次执行队列中的线程，一直执行到对列为空时，线程池中的100个线程都在等待新的任务加入。

 

 

未经允许不得用于商业目的

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数据库
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Java线程
Java队列
Java线程池
队列线程
Java队列线程池
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