java100以内依个_使用Java多线程实现任务分发

news/2025/1/12 0:03:05/

多线程下载由来已久,如 FlashGet、NetAnts 等工具,它们都是依懒于 HTTP 协议的支持(Range 字段指定请求内容范围),首先能读取出请求内容 (即欲下载的文件) 的大小,划分出若干区块,把区块分段分发给每个线程去下载,线程从本段起始处下载数据及至段尾,多个线程下载的内容最终会写入到同一个文件中。

只研究有用的,工作中的需求:要把多个任务分派给Java的多个线程去执行,这其中就会有一个任务列表指派到线程的策略思考:已知:1. 一个待执行的任务列表,2. 指定要启动的线程数;问题是:每个线程实际要执行哪些任务。

使用Java多线程实现这种任务分发的策略是:任务列表连续按线程数分段,先保证每线程平均能分配到的任务数,余下的任务从前至后依次附加到线程中——只是数量上,实际每个线程执行的任务都还是连续的。如果出现那种僧多(线程) 粥(任务) 少的情况,实际启动的线程数就等于任务数,一挑一。这里只实现了每个线程各扫自家门前雪,动作快的完成后眼见别的线程再累都是爱莫能助。

实现及演示代码如下:由三个类实现,写在了一个 Java 文件中:TaskDistributor 为任务分发器,Task 为待执行的任务,WorkThread 为自定的工作线程。代码中运用了命令模式,如若能配以监听器,用上观察者模式来控制 UI 显示就更绝妙不过了,就能实现像下载中的区块着色跳跃的动感了,在此定义下一步的着眼点了。

代码中有较为详细的注释,看这些注释和执行结果就很容易理解的。main() 是测试方法

package com.unmi.common;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

/**

* 指派任务列表给线程的分发器

* @author Unmi

* QQ: 1125535 Email: fantasia@sina.com

* MSN: kypfos@msn.com 2008-03-25

*/

public class TaskDistributor {

/**

* 测试方法

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

//初始化要执行的任务列表

List taskList = new ArrayList();

for (int i = 0; i < 108; i++) {

taskList.add(new Task(i));

}

//设定要启动的工作线程数为 5 个

int threadCount = 5;

List[] taskListPerThread = distributeTasks(taskList, threadCount);

System.out.println("实际要启动的工作线程数:"+taskListPerThread.length);

for (int i = 0; i < taskListPerThread.length; i++) {

Thread workThread = new WorkThread(taskListPerThread[i],i);

workThread.start();

}

}

/**

* 把 List 中的任务分配给每个线程,先平均分配,剩于的依次附加给前面的线程

* 返回的数组有多少个元素 (List) 就表明将启动多少个工作线程

* @param taskList 待分派的任务列表

* @param threadCount 线程数

* @return 列表的数组,每个元素中存有该线程要执行的任务列表

*/

public static List[] distributeTasks(List taskList, int threadCount) {

// 每个线程至少要执行的任务数,假如不为零则表示每个线程都会分配到任务

int minTaskCount = taskList.size() / threadCount;

// 平均分配后还剩下的任务数,不为零则还有任务依个附加到前面的线程中

int remainTaskCount = taskList.size() % threadCount;

// 实际要启动的线程数,如果工作线程比任务还多

// 自然只需要启动与任务相同个数的工作线程,一对一的执行

// 毕竟不打算实现了线程池,所以用不着预先初始化好休眠的线程

int actualThreadCount = minTaskCount > 0 ? threadCount : remainTaskCount;

// 要启动的线程数组,以及每个线程要执行的任务列表

List[] taskListPerThread = new List[actualThreadCount];

int taskIndex = 0;

//平均分配后多余任务,每附加给一个线程后的剩余数,重新声明与 remainTaskCount

//相同的变量,不然会在执行中改变 remainTaskCount 原有值,产生麻烦

int remainIndces = remainTaskCount;

for (int i = 0; i < taskListPerThread.length; i++) {

taskListPerThread[i] = new ArrayList();

// 如果大于零,线程要分配到基本的任务

if (minTaskCount > 0) {

for (int j = taskIndex; j < minTaskCount + taskIndex; j++) {

taskListPerThread[i].add(taskList.get(j));

}

taskIndex += minTaskCount;

}

// 假如还有剩下的,则补一个到这个线程中

if (remainIndces > 0) {

taskListPerThread[i].add(taskList.get(taskIndex++));

remainIndces--;

}

}

// 打印任务的分配情况

for (int i = 0; i < taskListPerThread.length; i++) {

System.out.println("线程 " + i + " 的任务数:" +

taskListPerThread[i].size() + " 区间["

+ taskListPerThread[i].get(0).getTaskId() + ","

+ taskListPerThread[i].get(taskListPerThread[i].size() - 1).getTaskId() + "]");

}

return taskListPerThread;

}

}

/**

* 要执行的任务,可在执行时改变它的某个状态或调用它的某个操作

* 例如任务有三个状态,就绪,运行,完成,默认为就绪态

* 要进一步完善,可为 Task 加上状态变迁的监听器,因之决定UI的显示

*/

class Task {

public static final int READY = 0;

public static final int RUNNING = 1;

public static final int FINISHED = 2;

private int status;

//声明一个任务的自有业务含义的变量,用于标识任务

private int taskId;

//任务的初始化方法

public Task(int taskId){

this.status = READY;

this.taskId = taskId;

}

/**

* 执行任务

*/

public void execute() {

// 设置状态为运行中

setStatus(Task.RUNNING);

System.out.println("当前线程 ID 是:" + Thread.currentThread().getName()

+" | 任务 ID 是:"+this.taskId);

// 附加一个延时

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 执行完成,改状态为完成

setStatus(FINISHED);

}

public void setStatus(int status) {

this.status = status;

}

public int getTaskId() {

return taskId;

}

}

/**

* 自定义的工作线程,持有分派给它执行的任务列表

*/

class WorkThread extends Thread {

//本线程待执行的任务列表,你也可以指为任务索引的起始值

private List taskList = null;

private int threadId;

/**

* 构造工作线程,为其指派任务列表,及命名线程 ID

* @param taskList 欲执行的任务列表

* @param threadId 线程 ID

*/

public WorkThread(List taskList,int threadId) {

this.taskList = taskList;

this.threadId = threadId;

}

/**

* 执行被指派的所有任务

*/

public void run() {

for (Task task : taskList) {

task.execute();

}

}

}

执行结果如下,注意观察每个Java多线程分配到的任务数量及区间。直到所有的线程完成了所分配到的任务后程序结束:

线程 0 的任务数:22 区间[0,21]

线程 1 的任务数:22 区间[22,43]

线程 2 的任务数:22 区间[44,65]

线程 3 的任务数:21 区间[66,86]

线程 4 的任务数:21 区间[87,107]

实际要启动的工作线程数:5

当前线程 ID 是:Thread-0 | 任务 ID 是:0

当前线程 ID 是:Thread-1 | 任务 ID 是:22

当前线程 ID 是:Thread-2 | 任务 ID 是:44

当前线程 ID 是:Thread-3 | 任务 ID 是:66

当前线程 ID 是:Thread-4 | 任务 ID 是:87

当前线程 ID 是:Thread-0 | 任务 ID 是:1

当前线程 ID 是:Thread-1 | 任务 ID 是:23

当前线程 ID 是:Thread-2 | 任务 ID 是:45

上面坦白来只算是基本功夫,贴出来还真见笑了。还有更为复杂的功能。

像Java多线程的下载工具的确更充分利用了网络资源,而且像 FlashGet、NetAnts 都实现了:假如某个线程下载完了欲先所分配段的内容之后,会帮其他线程下载未完成数据,直到任务完成;或某一下载线程的未完成段区间已经很小了,用不着别人来帮忙时,这就涉及到任务的进一步分配。再如,以上两个工具都能动态增加、减小或中止线程,越说越复杂了,它们原本比这复杂多了,这些实现可能定义各种队列来实现,如未完成任务队列、下载中任务队列和已完成队列等。


http://www.ppmy.cn/news/577127.html

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