java worker thread模式

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一个java worker thread例子http://blog.csdn.net/derekjiang/article/details/5204090

另一个java worker thread的讲解http://blog.csdn.net/derekjiang/article/details/5204090

 

 

Worker Thread Pattern的参与者：

1. Client（委托人）参与者

    Client参与者会建立Request参与者，并传给Channel参与者。

2. Channel（通路）参与者

    Channel参与者会从Client参与者获取Request参与者，传递给Worker参与者。

3. Worker（工人）参与者

    Worker参与者会从Channel参与者获取Request参与者，并执行这份工作。当工作结束之后，会去拿下一个Request参与者。

4. Request（请求）参与者

    Reqeust参与者用来表示工作。Request参与者会存放执行这份工作所需要的数据。

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控制承载量：

Worker参与者的数量是可以自由设置的。提高Worker参与者的数量，可以提高并发处理的工作量。但是如果准备的Worker参与者数量比同时间的工作量来的多，有些Worker参与者也派不上用场，没活干，还会占用内存。所以有必要配合实际软件使用的需要来调整Worker参与者的数量。

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Invocation与execution的分离：

Client参与者会发出工作请求，工作的内容以Request的形式包装起来，传递个Channel参与者。这个过程，对应于普通的方法调用来说，就相当于“评估自变量，启动方法”的操作。

另一方面，Worker参与者会使用从Channel参与者拿来的Request参与者，进行实际的操作。这个过程，对应于普通的方法调用来说，可以对应到“执行方法”的部分。

普通的方法调用的操作，“启动方法”和“执行方法”是连续进行的。当一个方法一经调用，就会马上继续执行，启动和执行是密不可分的。

在Worker Thread Pattern中，实现了“启动方法”和“执行方法”的分离。这样的好处有：

1. 提高响应性。

invocation可以继续自己前进，不用等待execution，这样能提高程序的响应性。

2. 控制实行顺序。

invocation和execution分离，execute的顺序就可以与invoke的次序无关，也就是说，我们可以对Request参与者设立优先级，控制Channel参与者传递Request给Worker参与者的顺序。

3. 可以取消和重复执行。

如果能将invocation和execution分离，那么就能做到在execute之前，把已经invoke的请求的execution取消掉。

同样，只要把Request参与者保存下来，就可以重复执行。

4. 分散处理的第一步

因为invocation和execution分离了，所以invoke和execute的操作也比较容易拆开在不同的计算机上面执行，相当于Reqeust参与者的对象，可以通过网络传送的另外一台计算机上。

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多态的Request参与者：

因为WorkerThread参与者只不过是单纯的接收Request的实例，调用Request的execute方法，

那么当我们建立Request类的子类，并将其传递给Channel，WorkerThread也应该能够正确的处理。

执行工作所需要的所有信息，都定义在Request参与者里。所以即使建立出多态的Request参与者，增加工作的种类，Channel参与者和Worker参与者都不需要进行任何修改。

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实例：

public class Request {
    private final String name; //  委托者
    private final int number;  // 请求编号
    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() + " executes " + this);
        try {
            Thread.sleep(random.nextInt(1000));
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
    public String toString() {
        return "[ Request from " + name + " No." + number + " ]";
    }
}

 

 

 

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) {
        }
    }
}

 

 

 

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();
        }
    }
}

 

 

public class Channel {
    private static final int MAX_REQUEST = 100;
    private final Request[] requestQueue;
    private int tail;  // 下一个putRequest的地方
    private int head;  // 下一个takeRequest的地方
    private int count; // Request的数量

    private final WorkerThread[] threadPool;

    public Channel(int threads) {
        this.requestQueue = new Request[MAX_REQUEST];
        this.head = 0;
        this.tail = 0;
        this.count = 0;

        threadPool = new WorkerThread[threads];
        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();
        }
    }
    public synchronized void putRequest(Request request) {
        while (count >= requestQueue.length) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        requestQueue[tail] = request;
        tail = (tail + 1) % requestQueue.length;
        count++;
        notifyAll();
    }
    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;
    }
}

 

 

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Channel channel = new Channel(5);   // 工人线程的數量
        channel.startWorkers();
        new ClientThread("Alice", channel).start();
        new ClientThread("Bobby", channel).start();
        new ClientThread("Chris", channel).start();
    }
}