缓冲池的作用 一个简单的 Thread 缓冲池的实现

一个简单的 Thread 缓冲池的实现  

　　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 lishixinzhi/Article/program/Java/gj/201311/27553