黑马程序员技术交流社区
标题: 【广州校区】【原创】Worker Thread模式浅谈 [打印本页]
作者: 瞧瞧嗨一波... 时间: 2018-11-22 14:53
标题: 【广州校区】【原创】Worker Thread模式浅谈
Worker Thread模式浅谈这就像一个工作车间工人们负责组装模型一样，例如客户会将很多装有塑料模型的箱子带到工作车间来，然后摆放在桌子上。工人必须将送过来的塑料模型一个个组装起来。他们会先取回放在桌子上的装有塑料模型的箱子，然后阅读了箱子中的说明书后开始组装，当一 箱模型组装完成后，工人们会继续去取下一个箱子。当所有模型全部组装完成后，工人们会等待新的模型被送过来。
Worker的意思是工作的人，劳动者。在Worker Thread的模式中，工人线程（Worker Thread）会逐个取回工作并进行处理。当所有工作全部完成后，工人线程会等待新的工作到来。
Worker Thread模式也被称为Background Thread（背景线程）模式。另外，如果从“保存多个工人线程的场所”这一点来看，我们也可以称这种模式为Thread Pool（线程池）模式。
下面我们结合该模式的例子进一步理解，先介绍用到的一些类：
ClientThread类的线程会向Channel类发送工作请求（委托）（说是工作，其实只是显示出委托者的名字和委托编号）。
Channel类的实例雇佣了五个工人线程(WorkerThread)进行工作。所有工人线程都在等待工作请求的到来。
工作请求到来后，工人线程会从Channel那里获取一项工作请求并开始工作。工作完成后，工人线程会回到Channel那里等待下一项工作请求。
Request表示工作请求的类,在实例中的方法execute负责“处理”请求的方法，虽说是处理，实际上只是将运行中的线程的名字和请求内容（name,number）显示出来而已，为了体现需要处理很长时间，sleep一段时间。
public class Request {
private final String name; //委托者名字
private final int number; //请求的编号
private static final Random random = new Random();
public Request(String name, int number) {
this.name = name;
this.number = number;
}
public void execute() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" execute" + this);
try {
Thread.sleep(random.nextInt(1000));
} catch (InterruptedException e) {
}
}
public String toString() {
return " [Request form " + name + ", No." + number + "]";
}
}
WorkerThread表示工人线程的类，工人线程会进行工作。“进行工作”这个处理对应以下处理：调用takeRequest方法从Channel实例中获取一个Request的实例，调用Request实例的execute方法。
工人线程一旦启动就会一直工作，会反复执行获取一个新的Request的实例，然后调用它的execute方法的处理。
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();
}
}
}
Channel类是负责传递工作请求以及保存工人线程的类，为了传递工作请求，我们在类中定义了requestQueue字段，用来保存请求Request的队列的角色，putRequest方法用于将请求加入到队列中，takeRequest用于取出队列中的请求。这里使用了前面篇章介绍的Producer-Consumer模式，另外，为了实现putRequest和takeRequest方法，这里还使用了前面篇章介绍的Guared Suspension模式。
类中定义了一个用于保存工人线程的threadPool字段，threadPool是WorkerThread的数组，Channel的构造函数会初始化threadPool字段并创建WorkerThread的实例。数组的大小由threads决定。这里为工人线程命名worker-0,worker-1,worker-2...
startWorkers方法用于启动所有工人线程的方法。
public class Channel {
private static final int MAX_REQUEST = 100;
private final Request[] requestQueue;
private int tail; //下次putRequest的位置
private int head; //下次takeRequest的位置
private int count; //Request的数量
private final WorkerThread[] threadPool; //工人线程池
public Channel(int threads) {
this.requestQueue = new Request[MAX_REQUEST];
this.tail = 0;
this.head = 0;
this.count = 0;
this.threadPool = new WorkerThread[threads];
for (int i = 0; i < threadPool.length; i++) {
threadPool = new WorkerThread("worker-"+i,this);
}
}
public void startWorkers() {
for (int i = 0; i < threadPool.length; i++) {
threadPool.start();
}
}
public synchronized void putRequest(Request request) {
while(count >= requestQueue.length) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
requestQueue[tail]=request;
tail = (tail+1)%requestQueue.length;
count++;
notifyAll();
}
public synchronized Request takeRequest() {
while(count <= 0) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
Request request = requestQueue[head];
head = (head+1)%requestQueue.length;
count--;
notifyAll();
return request;
}
}
ClientThread类是发送请求的类，主要做以下处理：创建Request实例，并将实例传递给Channel类的putRequest方法。
为了让程序行为有些变化，这里让程序sleep一段随机长的时间
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) {
}
}
}
Main类：启动运行类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Channel channel = new Channel(5);
channel.startWorkers();
new ClientThread("Alice", channel).start();
new ClientThread("Tom", channel).start();
new ClientThread("Jack", channel).start();
}
}
运行结果：
从结果看出，发送请求的ClientThread与处理请求的WorkerThread之间并没有固定的对应关系，虽然来自Alice的请求No.0是由Worker-1来处理的，但是同样来自Alice的请求No.1确是Worker-2来处理的，而No.2确是Worker-3来处理的。
工人线程并不在意发送请求的是谁，它只是处理接收到的请求即可——这就是我们要介绍的Worker Thread模式。
作者: 一个人一座城0.0 时间: 2018-12-1 17:46
到此一游
作者: 一个人一座城0.0 时间: 2018-12-1 17:48
到此一游
| 欢迎光临 黑马程序员技术交流社区 (http://bbs.itheima.com/) |
黑马程序员IT技术论坛 X3.2 |
