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Java并发包——Blockingqueue,ConcurrentLinkedQueue,Executors
背景
通过做以下一个小的接口系统gate,了解一下mina和java并发包里的东西。A系统为javaweb项目,B为C语言项目,gate是本篇须要完毕的系统。
需求
1. A为集群系统,并发较高,会批量发送给gate消息,而且接受gate返回的消息。
2. gate独立部署,将从A接受到的消息压入队列,与B建立连接后,将每条消息验证签名等工作后,发送给B。须要保证性能;
3. B负责处理消息,并返回处理结果,B为gate提供提供六个port,一个port可有三个长连接(须由gate发送心跳保持长连接,否则超时切断连接)。
实例
项目中用到了两个框架mina2.0.7和axis2。首先,gate须要接收从A发送过来的消息。为保证消息顺序性。压入队列中。为保证性能。将队列中的消息通过不同的连接发送至B,这让我们非常快就想到了多线程中生产者消费者的那张图,而且这是一个生产者。多个消费者,以下我们来看代码。
首先,gate作为服务端,要为A提供一个接口,使用axis2完毕了。关于webservice就不必多说,可看我前面的博客。配置例如以下:
<serviceGroup> <service name="sendService" scope="application"> <description> SendService </description> <messageReceivers> <messageReceiver mep="http://www.w3.org/2004/08/wsdl/in-only" class="org.apache.axis2.rpc.receivers.RPCInOnlyMessageReceiver"/> <messageReceiver mep="http://www.w3.org/2004/08/wsdl/in-out" class="org.apache.axis2.rpc.receivers.RPCMessageReceiver"/> </messageReceivers> <parameter name="ServiceClass"> cn.net.easyway.customer.SendService </parameter> </service> </serviceGroup>
以下是服务实现类:
import java.util.List; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; import org.apache.commons.logging.Log; import org.apache.commons.logging.LogFactory; import cn.net.easyway.nds.MsgConsumer; import cn.net.easyway.nds.MsgProducer; /** * 为用户管理系统提供服务接口 * @author yuanfubiao * */ public class SendService { private static Log logger = LogFactory.getLog(SendService.class); private static int num = 0; //消息队列 private static LinkedBlockingQueue<String> msgQueue = new LinkedBlockingQueue<String>(); //生产者线程池 private static ExecutorService executorProducer = Executors.newFixedThreadPool(20); //创建20个线程。应对并发较高的情况 //消费者线程池 private static ExecutorService executorCustomer = Executors.newFixedThreadPool(18); //和连接数相应 /** * 放入消息 * @param list 消息列表 */ public void putMsg(List<String> list){ //将消息放入队列 executorProducer.execute(new MsgProducer(msgQueue,list)); //取出消息:数据量大,启用全部线程 if(list.size() > 18){ for(int i=0;i<18;i++){ executorCustomer.execute(new MsgConsumer(msgQueue)); } }else{ executorCustomer.execute(new MsgConsumer(msgQueue)); } } }
Java并发包为我们提供了非常多有用的多线程东西,因此没有必要自己去实现一个队列和线程池。如上面代码我们用到的队列是LinkedBlockingQueue,他为线程安全的堵塞队列。多线程操作时不必为了同步而担心。而且会将进出两边自己主动负载,他实现自BlockingQueue接口。
从jdk中能够看到实现BlockingQueue接口的还有ArrayBlockingQueue,DelayQueue, LinkedBlockingDeque,LinkedBlockingQueue,LinkedTransferQueue,PriorityBlockingQueue,SynchronousQueue;此接口就是提供一个堵塞队列,从api中我们看到例如以下一张图:
Throwsexception:当队列已满。再次加入会抛出错误,取数据也是如此。
Specialvalue:加入或取出时会有一个返回值;
Blocks:是在队列已满或为空时,会一直堵塞;
Time Out:指堵塞到一定时间。线程退出。
当中,另一个并发队列也是作为生产者消费者的首选:ConcurrentLinkedQueue,它是非堵塞队列。肯定就不是出自Blockingqueue接口,而是出自AbstractQueue,因此也就没有put和take方法,使用这个并发队列须要有两点注意:第一。推断是否为空尽量使用isEmpty方法。不要用size()。有人測试过size方法非常耗费时间。第二就是线程问题。尽管ConcurrentLinkedQueue是线程安全的,可是仅仅负责原子性的。就是说当你操作queue.add() or queue.poll的时候是安全的。当并发量较大时,你在使用queue.isEmpty时还不为空,但就在这空当有可能就运行poll操作。导致队列为空引起异常,可用例如以下代码:
synchronized(queue) { if(!queue.isEmpty()) { queue.poll(); } }
在gate中。我定义了两个线程池。一个是生产者。还有一个是消费者:
//生产者线程池 private static ExecutorService executorProducer = Executors.newFixedThreadPool(20); //创建20个线程。应对并发较高的情况 //消费者线程池 private static ExecutorService executorCustomer = Executors.newFixedThreadPool(18);
Executors提供了一个工厂方法,用来创建线程池。返回的线程池都实现了ExecutorService接口,能够创建例如以下线程池:
newCachedThreadPool():创建一个可缓存的线程池,调用execute将重用曾经构造的线程。假设如今线程没有可用的,则创建一个新线程加入到池中,终止并从缓存中溢出那些已有60秒未被使用的线程;
newFixedThreadPool(intnThreads):创建固定的线程;
newScheduledThreadPool(intcorePoolSize):创建一个支持定时及周期性的任务运行的线程池;
newSingleThreadExecutor():创建一个单线程的Executor。
启动线程。有两个方法。一个是execute(),还有一个是submit(),后者是有返回值的,会将运行的结果Future返回,关于Future可移步这里。
以下就是生产者和消费者代码:
生产者:
import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; /** * 向队列加入消息 * @author yuanfubiao * */ public class MsgProducer implements Runnable { private LinkedBlockingQueue<String> msgQueue; private List<String> message; public MsgProducer(LinkedBlockingQueue<String> queue,List<String> msg) { this.msgQueue = queue; this.message = msg; } @Override public void run() { Iterator<String> iter = message.iterator(); while(iter.hasNext()){ String msg = iter.next(); try { msgQueue.put(msg); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
消费者:
import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; import nds.framework.security.NDSMD5; import org.apache.commons.codec.binary.Hex; import org.apache.commons.logging.Log; import org.apache.commons.logging.LogFactory; import org.apache.mina.core.session.IoSession; /** * 从消息队列取出消息 * @author yuanfubiao * */ public class MsgConsumer implements Runnable{ private static Log logger = LogFactory.getLog(MsgConsumer.class); private LinkedBlockingQueue<String> msgQueue; public MsgConsumer(LinkedBlockingQueue<String> queue) { this.msgQueue = queue; } @Override public void run() { while(!msgQueue.isEmpty()){ String msg = null; try { msg = msgQueue.take(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if(null == msg){ return; } //增加时间 SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss"); String now = format.format(new Date()); String prefix = msg.substring(0, 19); String suffix = msg.substring(33, msg.length()); String packet = prefix.trim() + now.trim() + suffix.trim(); //签名部分忽略 //TODO String newStr = packet // 签名 + signature.toUpperCase().trim(); //关于mina,可见我下篇文章 IoSession session = SessionPool.getSession(newStr.substring(13, 15)); logger.info("发送数据:" + newStr); session.write(newStr); try { Thread.sleep(1000); //等待一秒 } catch (InterruptedException e1) { e1.printStackTrace(); } } } }
Java并发包——Blockingqueue,ConcurrentLinkedQueue,Executors