java线程工具走出锤子敲铁皮时代。

长期以来，我都觉得多线程的使用是重要而又较难掌握的，要用的时候现看，下次用的时候忘记了，又要现看，这可能跟我长期从事的是Application Server中，某种固定架构下的编程，平时并不太需要自己管理线程这一事实有比较大的关系。过年的时候，因为着手策划自己的一个应用程序架构，对线程的问题多看了几眼。

在我看来Java api对线程的封装似乎过于简洁，或者说过于基础，太多事情要自己处理。这与Java api其他某些包事无巨细的包办形成鲜明的对比，每当我使用到线程这一部分，就觉得倒退到了锤子敲铁皮的时代。当然这增加了灵活性，但确实也增加了使用多线程开发并发程序的门槛。

Java api中的三大板斧：synchronized/wait/notify，的确简单有效。但是在某些情况下，需要更加复杂更加高层次的同步工具。找到了Doug Lea 编写的一个优秀的并发实用程序开放源码库 util.concurrent，它包括互斥、信号量、适于并发的集合类以及几个工作队列实现。

util.concurrent 库已经用于 Java? SDK 1.5 。

有了这个包，多线程特性可以更方便的使用了。我认为，如果这个包实现的足够好（bug少少，性能高高），将会为我们的编程带来非常大的方便。加入了这个包，java api 的抽象层次，在各个包之间，才算达到平衡的状态。

下面来看看这个包里面具体有些什么样的好东西。

sync接口：专门负责同步操作，用于替代Java提供的synchronized关键字，以实现更加灵活的代码同步。实现这个接口的类有下面几个。

Semaphore：信号量。和synchronized类似，提供了acquire()方法允许在设定时间内尝试锁定信号量，若超时则返回false。

Mutex：和synchronized类似，与之不同的是，synchronized的同步段只能限制在一个方法内，而Mutex对象可以作为参数在方法间传递，所以可以把同步代码范围扩大到跨方法甚至跨对象。

NullSync：一个比较奇怪的东西，其方法的内部实现都是空的，可能是作者认为如果你在实际中发现某段代码根本可以不用同步，但是又不想过多改动这段代码，那么就可以用NullSync来替代原来的Sync实例。此外，由于NullSync的方法都是synchronized，所以还是保留了“内存壁垒”的特性。

ObservableSync：把sync和observer模式结合起来，当sync的方法被调用时，把消息通知给订阅者，可用于同步性能调试。

TimeoutSync：可以包在Sync的外层，实现上锁超时控制的类，具体上锁的代码靠构造函数传入的sync实例来完成，其自身只负责监测上锁操作是否超时，可与SyncSet合用。

Channel接口：代表一种具备同步控制能力的容器，你可以从中存放/读取对象。不同于api中的Collection接口，可以把Channel看作是连接对象生产者(Producer)和对象消费者(Consumer)之间的一根管道。通过和Sync接口配合，Channel提供了阻塞式的对象存取方法（put/take）以及可设置阻塞等待时间的offer/poll方法。实现Channel接口的类有LinkedQueue，BoundedLinkedQueue，BoundedBuffer，BoundedPriorityQueue，SynchronousChannel，Slot等。

使用Channel我们可以很容易的编写具备消息队列功能的代码，示例如下：

Package org.javaresearch.j2seimproved.thread;

Import EDU.oswego.cs.dl.util.concurrent.*;

public class TestChannel {
final Channel msgQ = new LinkedQueue(); //log信息队列

public static void main(String[] args) {
TestChannel tc = new TestChannel();
For(int i = 0;i < 10;i ++){
Try{
tc.serve();
Thread.sleep(1000);
}catch(InterruptedException ie){
}
}
}

public void serve() throws InterruptedException {
String status = doService();
//把doService()返回状态放入Channel，后台logger线程自动读取之
msgQ.put(status);
}

private String doService() {
// Do service here
return "service completed OK! ";
}

public TestChannel() { // start background thread
Runnable logger = new Runnable() {
public void run() {
try {
for (; ; )
System.out.println("Logger: " + msgQ.take());
}
catch (InterruptedException ie) {}
}
};
new Thread(logger).start();
}
}

Excutor/ThreadFactory接口: 把相关的线程创建/回收/维护/调度等工作封装起来，而让调用者只专心于具体任务的编码工作（即实现Runnable接口），不必显式创建Thread类实例就能异步执行任务。
同时，Excutor的某些实现类实现了线程的“轻量级”使用，包括线程池，任务队列等。具体的实现有: PooledExecutor，ThreadedExecutor，QueuedExecutor，FJTaskRunnerGroup等。
下面给出一段代码，使用PooledExecutor实现一个简单的多线程服务器。

package org.javaresearch.j2seimproved.thread;
import java.net.*;
import EDU.oswego.cs.dl.util.concurrent.*;

public class TestExecutor {
public static void main(String[] args) {
PooledExecutor pool =
new PooledExecutor(new BoundedBuffer(10), 20);
pool.createThreads(4);
try {
ServerSocket socket = new ServerSocket(9999);
for (; ; ) {
final Socket connection = socket.accept();
pool.execute(new Runnable() {
public void run() {
new Handler().process(connection);
}
});
}
}
catch (Exception e) {} // die
}
static class Handler {
void process(Socket s){
}
}
}