前序：
Thread-Per-Message Pattern,是一种对于每个命令或请求，都分配一个线程，由这个线程执行工作。它将“委托消息的一端”和“执行消息的一端”用两个不同的线程来实现。该线程模式主要包括三个部分：
1，Request参与者(委托人)，也就是消息发送端或者命令请求端
2，Host参与者，接受消息的请求，负责为每个消息分配一个工作线程。
3，Worker参与者，具体执行Request参与者的任务的线程，由Host参与者来启动。
由于常规调用一个方法后，必须等待该方法完全执行完毕后才能继续执行下一步操作，而利用线程后，就不必等待具体任务执行完毕，就可以马上返回继续执行下一步操作。
背景：
由于在Thread-Per-Message Pattern中对于每一个请求都会生成启动一个线程，而线程的启动是很花费时间的工作，所以鉴于此，提出了Worker Thread，重复利用已经启动的线程。
线程池：
Worker Thread，也称为工人线程或背景线程，不过一般都称为线程池。该模式主要在于，事先启动一定数目的工作线程。当没有请求工作的时候，所有的工人线程都会等待新的请求过来，一旦有工作到达，就马上从线程池中唤醒某个线程来执行任务，执行完毕后继续在线程池中等待任务池的工作请求的到达。
任务池：主要是存储接受请求的集合，利用它可以缓冲接受到的请求，可以设置大小来表示同时能够接受最大请求数目。这个任务池主要是供线程池来访问。
线程池：这个是工作线程所在的集合，可以通过设置它的大小来提供并发处理的工作量。对于线程池的大小，可以事先生成一定数目的线程，根据实际情况来动态增加或者减少线程数目。线程池的大小不是越大越好，线程的切换也会耗时的。
存放池的数据结构，可以用数组也可以利用集合，在集合类中一般使用Vector，这个是线程安全的。
Worker Thread的所有参与者：
1，Client参与者，发送Request的参与者
2，Channel参与者，负责缓存Request的请求，初始化启动线程，分配工作线程
3，Worker参与者，具体执行Request的工作线程
4，Request参与者
注意：将在Worker线程内部等待任务池非空的方式称为正向等待。
将在Channel线程提供Worker线程来判断任务池非空的方式称为反向等待。
线程池实例1：
利用同步方法来实现，使用数组来作为任务池的存放数据结构。在Channel有缓存请求方法和处理请求方法，利用生成者与消费者模式来处理存储请求，利用反向等待来判断任务池的非空状态。
Channel参与者：
- package whut.threadpool;
- //用到了生产者与消费者模式
- //生成线程池，接受客户端线程的请求，找到一个工作线程分配该客户端请求
- public class Channel {
- private static final int MAX_REQUEST = 100;// 并发数目，就是同时可以接受多少个客户端请求
- //利用数组来存放请求，每次从数组末尾添加请求，从开头移除请求来处理
- private final Request[] requestQueue;// 存储接受客户线程的数目
- private int tail;//下一次存放Request的位置
- private int head;//下一次获取Request的位置
- private int count;// 当前request数量
- private final WorkerThread[] threadPool;// 存储线程池中的工作线程
- // 运用数组来存储
- public Channel(int threads) {
- this.requestQueue = new Request[MAX_REQUEST];
- this.head = 0;
- this.head = 0;
- this.count = 0;
- threadPool = new WorkerThread[threads];
- // 启动工作线程
- for (int i = 0; i < threadPool.length; i++) {
- threadPool[i] = new WorkerThread("Worker-" + i, this);
- }
- }
- public void startWorkers() {
- for (int i = 0; i < threadPool.length; i++) {
- threadPool[i].start();
- }
- }
- // 接受客户端请求线程
- public synchronized void putRequest(Request request) {
- // 当Request的数量大于或等于同时接受的数目时候，要等待
- while (count >= requestQueue.length)
- try {
- wait();
- } catch (InterruptedException e) {
- }
- requestQueue[tail] = request;
- tail = (tail + 1) % requestQueue.length;
- count++;
- notifyAll();
- }
- // 处理客户端请求线程
- public synchronized Request takeRequest() {
- while (count <= 0)
- try {
- wait();
- } catch (InterruptedException e) {
- }
- Request request = requestQueue[head];
- head = (head + 1) % requestQueue.length;
- count--;
- notifyAll();
- return request;
- }
- }
客户端请求线程：
- package whut.threadpool;
- import java.util.Random;
- //向Channel发送Request请求的
- public class ClientThread extends Thread{
- private final Channel channel;
- private static final Random random=new Random();
- public ClientThread(String name,Channel channel)
- {
- super(name);
- this.channel=channel;
- }
- public void run()
- {
- try{
- for(int i=0;true;i++)
- {
- Request request=new Request(getName(),i);
- channel.putRequest(request);
- Thread.sleep(random.nextInt(1000));
- }
- }catch(InterruptedException e)
- {
- }
- }
- }
工作线程：
- package whut.threadpool;
- //具体工作线程
- public class WorkerThread extends Thread{
- private final Channel channel;
- public WorkerThread(String name,Channel channel)
- {
- super(name);
- this.channel=channel;
- }
- public void run()
- {
- while(true)
- {
- Request request=channel.takeRequest();
- request.execute();
- }
- }
- }
#p#
线程池实例2：
工作线程：
利用同步块来处理，利用Vector来存储客户端请求。在Channel有缓存请求方法和处理请求方法，利用生成者与消费者模式来处理存储请求，利用正向等待来判断任务池的非空状态。
这种实例，可以借鉴到网络ServerSocket处理用户请求的模式中，有很好的扩展性与实用性。
利用Vector来存储，依旧是每次集合的最后一个位置添加请求，从开始位置移除请求来处理。
Channel参与者：
- package whut.threadpool2;
- import java.util.Vector;
- /*
- * 这个主要的作用如下
- * 0,缓冲客户请求线程(利用生产者与消费者模式)
- * 1,存储客户端请求的线程
- * 2,初始化启动一定数量的线程
- * 3,主动来唤醒处于任务池中wait set的一些线程来执行任务
- */
- public class Channel {
- public final static int THREAD_COUNT=4;
- public static void main(String[] args) {
- //定义两个集合，一个是存放客户端请求的，利用Vector，
- //一个是存储线程的，就是线程池中的线程数目
- //Vector是线程安全的，它实现了Collection和List
- //Vector 类可以实现可增长的对象数组。与数组一样，
- //它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但Vector 的大小可以根据需要增大或缩小，
- //以适应创建 Vector 后进行添加或移除项的操作。
- //Collection中主要包括了list相关的集合以及set相关的集合,Queue相关的集合
- //注意：Map不是Collection的子类，都是java.util.*下的同级包
- Vector pool=new Vector();
- //工作线程，初始分配一定限额的数目
- WorkerThread[] workers=new WorkerThread[THREAD_COUNT];
- //初始化启动工作线程
- for(int i=0;i<workers.length;i++)
- {
- workers[i]=new WorkerThread(pool);
- workers[i].start();
- }
- //接受新的任务，并且将其存储在Vector中
- Object task=new Object();//模拟的任务实体类
- //此处省略具体工作
- //在网络编程中，这里就是利用ServerSocket来利用ServerSocket.accept接受一个Socket从而唤醒线程
- //当有具体的请求达到
- synchronized(pool)
- {
- pool.add(pool.size(), task);
- pool.notifyAll();//通知所有在pool wait set中等待的线程，唤醒一个线程进行处理
- }
- //注意上面这步骤添加任务池请求，以及通知线程，都可以放在工作线程内部实现
- //只需要定义该方法为static，在方法体用同步块，且共享的线程池也是static即可
- //下面这步，可以有可以没有根据实际情况
- //取消等待的线程
- for(int i=0;i<workers.length;i++)
- {
- workers[i].interrupt();
- }
- }
- }
工作线程：
- package whut.threadpool2;
- import java.util.List;
- public class WorkerThread extends Thread {
- private List pool;//任务请求池
- private static int fileCompressed=0;//所有实例共享的
- public WorkerThread(List pool)
- {
- this.pool=pool;
- }
- //利用静态synchronized来作为整个synchronized类方法，仅能同时一个操作该类的这个方法
- private static synchronized void incrementFilesCompressed()
- {
- fileCompressed++;
- }
- public void run()
- {
- //保证无限循环等待中
- while(true)
- {
- //共享互斥来访问pool变量
- synchronized(pool)
- {
- //利用多线程设计模式中的
- //Guarded Suspension Pattern,警戒条件为pool不为空，否则无限的等待中
- while(pool.isEmpty())
- {
- try{
- pool.wait();//进入pool的wait set中等待着,释放了pool的锁
- }catch(InterruptedException e)
- {
- }
- }
- //当线程被唤醒，需要重新获取pool的锁，
- //再次继续执行synchronized代码块中其余的工作
- //当不为空的时候，继续再判断是否为空，如果不为空，则跳出循环
- //必须先从任务池中移除一个任务来执行，统一用从末尾添加，从开始处移除
- pool.remove(0);//获取任务池中的任务，并且要进行转换
- }
- //下面是线程所要处理的具体工作
- }
- }
- }
