Java多线程之Worker Thread模式

 更新时间:2021年10月28日 16:32:32   作者:冬日毛毛雨  
这篇文章主要介绍了Java多线程之Worker Thread模式,Worker的意思是工作的人,在Worker Thread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,下面文章小编回给大家详细介绍,需要的朋友可以参考一下

一.Worker Thread模式

Worker的意思是工作的人,在Worker Thread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模式也被成为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看,我们也可以称这种模式为Thread Pool模式。

二   .Worker Thread模式中的角色

1.Client(委托者)

创建表示工作请求的Request并将其传递给Channel。在示例程序中,ClientThread相当于该角色。

2.Channel(通信线路)

Channel角色接受来自于ClientRequest,并将其传递给Worker。在示例程序中,Channel相当于该角色。

3.Worker(工人)

Worker角色从Channel中获取Request,并进行工作,当一项工作完成后,它会继续去获取另外的Request,在示例程序中,WorkerThread相当于该角色。

4.Request(请求)

Request角色是表示工作的角色,Request角色中保存了进行工作所必须的信息,在示例程序中,Request相当于该角色。

三.Worker Thread使用场景

想象一个场景,一个工厂在生产玩具,在一个车间里,有几个工人,每次生产部件准备好车间外的人就将部件放到车间的一个桌子上,工人每次做完一个玩具就从桌子上取部件。在这里,注意到,部件并不是直接交给工人的,另外一点,工人并不是做完一个部件就回家换个新人,后者在现实有点滑稽,但是在程序中却对应一个典型的线程使用方法:线程池。

所谓线程池,就是对线程的复用,当线程执行完任务之后就继续取其他任务执行,而不是销毁启动新线程执行其他任务。因为线程的启动对于系统性能开销比较大,所以这样对于系统性能的提高很有好处。

四.Worker Thread模式程序示例

首先是请求,即玩具的部件

public class Request {

    private final String name;
    private final int number;

    public Request(String name, int number) {
        this.name = name;
        this.number = number;
    }

    public void execute(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" executed "+this);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Request=> " + "No." + number + "  Name." + name;
    }
}

也就是拥有namenumber并且execute的时候打印出字段的一个简单类。

ClientThread,负责将请求放入RequestQueue中,即将部件放到桌子上。

public class ClientThread extends Thread {

    private static final Random random = new Random(System.currentTimeMillis());

    private final Channel channel;

    public ClientThread(String name, Channel channel) {
        super(name);
        this.channel = channel;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {

            for (int i = 0; true; i++) {
                Request request = new Request(getName(),i);
                this.channel.put(request);
                Thread.sleep(random.nextInt(1_000));
            }
        } catch (Exception e) {

        }
    }
}

Channel类,可以当做车间

public class Channel {

    private final static int MAX_REQUEST = 100;

    private final Request[] requestQueue;
    private final WorkerThread[] workerPool;
    private int head;
    private int tail;
    private int count;

    public Channel(int workers) {

        this.requestQueue = new Request[MAX_REQUEST];
        this.head = 0;
        this.tail = 0;
        this.count = 0;
        this.workerPool = new WorkerThread[workers];
        this.init();
    }

    private void init() {
        for (int i = 0; i < workerPool.length; i++) {
            workerPool[i] = new WorkerThread("Worker-" + i, this);
        }
    }

    /**
     * push switch to start all of worker to work
     */
    public void startWorker() {
        Arrays.asList(workerPool).forEach(WorkerThread::start);

//        List<WorkerThread> workerThreads = Arrays.asList(workerPool);
//
//        workerThreads.stream().forEach(WorkerThread::start);
    }

    public synchronized void put(Request request) {
        while (count >= requestQueue.length) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.requestQueue[tail] = request;
        this.tail = (tail + 1) % requestQueue.length;
        this.count++;
        this.notifyAll();
    }

    public synchronized Request take() {
        while (count <= 0) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Request request = this.requestQueue[head];
        this.head = (this.head + 1) % this.requestQueue.length;
        this.count--;
        this.notifyAll();
        return request;
    }
}

Requestqueue可以当做桌子,是一个数量有限的请求队列。threadPool是一个工人线程的数组,这就是一个线程池。在这里提供了putRequesttakeRequest方法,分别是往请求队列放入请求和取出请,这里使用了上一篇博文讲到的生产者消费者模式 java多线程设计模式之消费者生产者模式。确保了WorkerThreadClientThread之间可以友好合作。

工人线程:

public class WorkerThread extends Thread {

    private static final Random random = new Random(System.currentTimeMillis());
    private final Channel channel;

    public WorkerThread(String name, Channel channel) {
        super(name);
        this.channel = channel;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            channel.take().execute();

            try {
                Thread.sleep(random.nextInt(1_000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这里就是一个不断从请求队列中取出请求然后执行请求的过程,保证了工人线程的复用,并不会执行完一个请求任务就销毁。

最后是Main:

public class WorkerClient {

    public static void main(String[] args) {
        final Channel channel = new Channel(5);
        channel.startWorker();

        new ClientThread("Alex", channel).start();
        new ClientThread("Jack", channel).start();
        new ClientThread("William", channel).start();
    }
}

结果:

Worker-4 executed Request=> No.0  Name.Alex
Worker-2 executed Request=> No.0  Name.Jack
Worker-3 executed Request=> No.0  Name.William
Worker-4 executed Request=> No.1  Name.Jack
Worker-0 executed Request=> No.1  Name.William
Worker-3 executed Request=> No.2  Name.Jack
Worker-2 executed Request=> No.1  Name.Alex
Worker-4 executed Request=> No.2  Name.William
Worker-1 executed Request=> No.3  Name.Jack
Worker-3 executed Request=> No.2  Name.Alex
Worker-4 executed Request=> No.3  Name.William
Worker-0 executed Request=> No.4  Name.Jack
Worker-0 executed Request=> No.3  Name.Alex
Worker-1 executed Request=> No.5  Name.Jack
Worker-3 executed Request=> No.4  Name.William
Worker-1 executed Request=> No.6  Name.Jack
Worker-2 executed Request=> No.4  Name.Alex
Worker-3 executed Request=> No.7  Name.Jack
Worker-0 executed Request=> No.5  Name.William
Worker-1 executed Request=> No.5  Name.Alex
Worker-4 executed Request=> No.8  Name.Jack
Worker-2 executed Request=> No.6  Name.Alex
Worker-0 executed Request=> No.7  Name.Alex
Worker-4 executed Request=> No.8  Name.Alex
Worker-2 executed Request=> No.6  Name.William
省略...

可以看出线程执行任务的线程就是WorkerThread1,2,3,4,5五个,它们不断执行来自ClientThread Alex,Jack,William的请求任务。

到此这篇关于Java多线程之Worker Thread模式的文章就介绍到这了,更多相关Java多线程 Worker Thread内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • 一篇文章带你了解Java Stream流

    一篇文章带你了解Java Stream流

    Stream流是数据渠道,用于操作数据源(集合、数组等)所生成的元素序列。这篇文章主要介绍了Java8新特性Stream流的相关资料,需要的朋友参考下吧
    2021-08-08
  • SpringBoot实现excel文件生成和下载

    SpringBoot实现excel文件生成和下载

    这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot实现excel文件生成和下载,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-02-02
  • Java访问修饰符原理及代码解析

    Java访问修饰符原理及代码解析

    这篇文章主要介绍了Java访问修饰符原理及代码解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2020-06-06
  • 使用Eclipse创建Maven的Java WEB项目的两种方式

    使用Eclipse创建Maven的Java WEB项目的两种方式

    本文详细介绍了如何在JDK 1.8、Maven 3.6.3和Eclipse 2017版本下创建Java Web项目,包括选择archetype方式、配置Tomcat、设置为Web3.1、配置Maven编译级别、修复Eclipse提示的错误、设置Maven源文件夹等步骤,需要的朋友可以参考下
    2024-11-11
  • 深入解析Spring中的立即加载和延迟加载

    深入解析Spring中的立即加载和延迟加载

    本文介绍了Spring框架中的立即加载和延迟加载策略,并解释了它们的适用场景和使用方法,根据具体的需求和应用场景,选择合适的加载策略,可以提高应用程序的性能和资源利用效率,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2023-07-07
  • Java System.setProperty()用法详解

    Java System.setProperty()用法详解

    这篇文章主要介绍了Java System.setProperty()用法详解,本篇文章通过简要的案例,讲解了该项技术的了解与使用,以下就是详细内容,需要的朋友可以参考下
    2021-08-08
  • 详解Java之路(五) 访问权限控制

    详解Java之路(五) 访问权限控制

    本篇文章主要介绍了Java之路(五) 访问权限控制 ,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
    2016-12-12
  • JAVA发送HTTP请求的四种方式总结

    JAVA发送HTTP请求的四种方式总结

    这篇文章主要给大家介绍了关于JAVA发送HTTP请求的多种方式,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2021-03-03
  • Java Scanner如何获取字符串和带空格的字符串

    Java Scanner如何获取字符串和带空格的字符串

    这篇文章主要介绍了Java Scanner如何获取字符串和带空格的字符串问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2023-08-08
  • Java编程之如何通过JSP实现头像自定义上传

    Java编程之如何通过JSP实现头像自定义上传

    之前做这个头像上传功能还是花了好多时间的,今天我将我的代码分享给大家,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Java编程之如何通过JSP实现头像自定义上传的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2022-12-12

最新评论