浅谈java.util.concurrent包的并发处理

我们都知道，在JDK1.5之前，Java中要进行业务并发时，通常需要有程序员独立完成代码实现，而当针对高质量Java多线程并发程序设计时,为防止死蹦等现象的出现，比如使用java之前的wait()、notify()和synchronized等，每每需要考虑性能、死锁、公平性、资源管理以及如何避免线程安全性方面带来的危害等诸多因素，往往会采用一些较为复杂的安全策略，加重了程序员的开发负担.万幸的是，在JDK1.5出现之后，Sun大神终于为我们这些可怜的小程序员推出了java.util.concurrent工具包以简化并发完成。开发者们借助于此，将有效的减少竞争条件（race conditions）和死锁线程。concurrent包很好的解决了这些问题，为我们提供了更实用的并发程序模型。


java.util.concurrent下主要的接口和类：

Executor：具体Runnable任务的执行者。

ExecutorService:一个线程池管理者，其实现类有多种，比如普通线程池，定时调度线程池ScheduledExecutorService等，我们能把一个

Runnable,Callable提交到池中让其调度。

Future：是与Runnable,Callable进行交互的接口，比如一个线程执行结束后取返回的结果等等，还提供了cancel终止线程。

BlockingQueue：阻塞队列。

下面我写一个简单的事例程序：

FutureProxy .java

package  org.test.concurrent;
/** */ /**
 * <p>Title: LoonFramework</p>
 * <p>Description:利用Future模式进行处理</p>
 * <p>Copyright: Copyright (c) 2007</p>
 * <p>Company: LoonFramework</p>
 * @author chenpeng  
 * @email：[email protected] 
 * @version 0.1
 */
import  java.lang.reflect.InvocationHandler;
import  java.lang.reflect.Method;
import  java.lang.reflect.Proxy;
import  java.util.concurrent.Callable;
import  java.util.concurrent.ExecutorService;
import  java.util.concurrent.Executors;
import  java.util.concurrent.Future;
import  java.util.concurrent.ThreadFactory;

public   abstract   class  FutureProxy < T >   ... {

    private final class CallableImpl implements Callable<T> ...{

        public T call() throws Exception ...{
            return FutureProxy.this.createInstance();
        }
    }

    private static class InvocationHandlerImpl<T> implements InvocationHandler ...{

        private Future<T> future;
        
        private volatile T instance;
        
        InvocationHandlerImpl(Future<T> future)...{
            this.future = future;
        }
        
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                throws Throwable ...{
            synchronized(this)...{
                if(this.future.isDone())...{
                    this.instance = this.future.get();
                }else...{
                    while(!this.future.isDone())...{
                        try...{
                            this.instance = this.future.get();
                        }catch(InterruptedException e)...{
                            Thread.currentThread().interrupt();
                        }
                    }
                }
                
                return method.invoke(this.instance, args);
            }
        }
    }

    /** *//**
     * 实现java.util.concurrent.ThreadFactory接口
     * @author chenpeng
     *
     */
    private static final class ThreadFactoryImpl implements ThreadFactory ...{

        public Thread newThread(Runnable r) ...{
            Thread thread = new Thread(r);
            thread.setDaemon(true);
            return thread;
        }
    }

    private static ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(new ThreadFactoryImpl());

    protected abstract T createInstance();

    protected abstract Class<? extends T> getInterface();
    
    /** *//**
     * 返回代理的实例
     * @return
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public final T getProxyInstance() ...{
        Class<? extends T> interfaceClass = this.getInterface();
        if (interfaceClass == null || !interfaceClass.isInterface()) ...{
            throw new IllegalStateException();
        }

        Callable<T> task = new CallableImpl();

        Future<T> future = FutureProxy.service.submit(task);

        return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(),
                new Class<?>[] ...{ interfaceClass }, new InvocationHandlerImpl(future));
    }
}

Test.java

package  org.test.concurrent;

import  java.util.Calendar;

/** */ /**
 * <p>Title: LoonFramework</p>
 * <p>Description:</p>
 * <p>Copyright: Copyright (c) 2007</p>
 * <p>Company: LoonFramework</p>
 * @author chenpeng  
 * @email：[email protected] 
 * @version 0.1
 */
  interface  DateTest ... {

    String getDate();
}

  class  DateTestImpl  implements  DateTest ... {
    
     private String _date=null;
     
    public DateTestImpl()...{
        try...{
            _date+=Calendar.getInstance().getTime();
            //设定五秒延迟
            Thread.sleep(5000);
        }catch(InterruptedException e)...{
        }
    }
    
    public String getDate() ...{

        return "date "+_date;
    }
}

  class  DateTestFactory  extends  FutureProxy < DateTest > ... {

    @Override
    protected DateTest createInstance() ...{
        return new DateTestImpl();
    }

    @Override
    protected Class<? extends DateTest> getInterface() ...{
        return DateTest.class;
    }
}

public   class  Test ... {

    public  static void main(String[] args) ...{
    
        DateTestFactory factory = new DateTestFactory();
        DateTest[] dts = new DateTest[100];
        for(int i=0;i<dts.length;i++)...{
            dts[i]=factory.getProxyInstance();
        }
        //遍历执行
        for(DateTest dt : dts)...{
            System.out.println(dt.getDate());
        }
        
    }
}

原来很麻烦的并发处理，现在轻松的得以完成。

我认为，concurrent的优点在于：

功能强大且标准化的类库，实现了很多java thread原生api很费时才能实现的功能。

已经过测试，代码质量有保证，相交自己写代码处理thread，节约了大量的测试时间。

性能上已经过优化，比如以前通过synchronized在并发量大的时候性能会不好，而concurrent大量用到了非阻塞算法，尽量少用锁减少等待时间。

在java并发处理中，concurrent已成为毋庸置疑的核心标准。