前序：

   Thread-Per-Message Pattern,是一种对于每个命令或请求，都分配一个线程，由这个线程执行工作。它将“委托消息的一端”和“执行消息的一端”用两个不同的线程来实现。该线程模式主要包括三个部分：

   1，Request参与者(委托人)，也就是消息发送端或者命令请求端

   2，Host参与者，接受消息的请求，负责为每个消息分配一个工作线程。

   3，Worker参与者，具体执行Request参与者的任务的线程，由Host参与者来启动。

   由于常规调用一个方法后，必须等待该方法完全执行完毕后才能继续执行下一步操作，而利用线程后，就不必等待具体任务执行完毕，就可以马上返回继续执行下一步操作。

背景：

   由于在Thread-Per-Message Pattern中对于每一个请求都会生成启动一个线程，而线程的启动是很花费时间的工作，所以鉴于此，提出了Worker Thread，重复利用已经启动的线程。

线程池：

   Worker Thread，也称为工人线程或背景线程，不过一般都称为线程池。该模式主要在于，事先启动一定数目的工作线程。当没有请求工作的时候，所有的工人线程都会等待新的请求过来，一旦有工作到达，就马上从线程池中唤醒某个线程来执行任务，执行完毕后继续在线程池中等待任务池的工作请求的到达。

   任务池：主要是存储接受请求的集合，利用它可以缓冲接受到的请求，可以设置大小来表示同时能够接受最大请求数目。这个任务池主要是供线程池来访问。

   线程池：这个是工作线程所在的集合，可以通过设置它的大小来提供并发处理的工作量。对于线程池的大小，可以事先生成一定数目的线程，根据实际情况来动态增加或者减少线程数目。线程池的大小不是越大越好，线程的切换也会耗时的。

   存放池的数据结构，可以用数组也可以利用集合，在集合类中一般使用Vector，这个是线程安全的。

  Worker Thread的所有参与者：

   1，Client参与者，发送Request的参与者

   2，Channel参与者，负责缓存Request的请求，初始化启动线程，分配工作线程

   3，Worker参与者，具体执行Request的工作线程

   4，Request参与者

注意：将在Worker线程内部等待任务池非空的方式称为正向等待。

     将在Channel线程提供Worker线程来判断任务池非空的方式称为反向等待。

线程池实例1：

   利用同步方法来实现，使用数组来作为任务池的存放数据结构。在Channel有缓存请求方法和处理请求方法，利用生成者与消费者模式来处理存储请求，利用反向等待来判断任务池的非空状态。

Channel参与者：

package whut.threadpool;
//用到了生产者与消费者模式
//生成线程池，接受客户端线程的请求，找到一个工作线程分配该客户端请求
public class Channel {private static final int MAX_REQUEST = 100;// 并发数目，就是同时可以接受多少个客户端请求//利用数组来存放请求，每次从数组末尾添加请求，从开头移除请求来处理private final Request[] requestQueue;// 存储接受客户线程的数目private int tail;//下一次存放Request的位置private int head;//下一次获取Request的位置private int count;// 当前request数量private final WorkerThread[] threadPool;// 存储线程池中的工作线程// 运用数组来存储public Channel(int threads) {this.requestQueue = new Request[MAX_REQUEST];this.head = 0;this.head = 0;this.count = 0;threadPool = new WorkerThread[threads];// 启动工作线程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();}}// 接受客户端请求线程public synchronized void putRequest(Request request) {// 当Request的数量大于或等于同时接受的数目时候，要等待while (count >= requestQueue.length)try {wait();} catch (InterruptedException e) {}requestQueue[tail] = request;tail = (tail + 1) % requestQueue.length;count++;notifyAll();}// 处理客户端请求线程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;}
}

客户端请求线程

package whut.threadpool;
import java.util.Random;
//向Channel发送Request请求的
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){}}
}

工作线程：

package whut.threadpool;
//具体工作线程
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();}}
}

线程池实例2：

   利用同步块来处理，利用Vector来存储客户端请求。在Channel有缓存请求方法和处理请求方法，利用生成者与消费者模式来处理存储请求，利用正向等待来判断任务池的非空状态。

   这种实例，可以借鉴到网络ServerSocket处理用户请求的模式中，有很好的扩展性与实用性。

   利用Vector来存储，依旧是每次集合的最后一个位置添加请求，从开始位置移除请求来处理。

Channel参与者：

package whut.threadpool2;
import java.util.Vector;
/** 这个主要的作用如下* 0,缓冲客户请求线程(利用生产者与消费者模式)* 1,存储客户端请求的线程* 2,初始化启动一定数量的线程* 3,主动来唤醒处于任务池中wait set的一些线程来执行任务*/
public class Channel {public final static int THREAD_COUNT=4;public static void main(String[] args) {//定义两个集合，一个是存放客户端请求的，利用Vector，//一个是存储线程的，就是线程池中的线程数目//Vector是线程安全的，它实现了Collection和List//Vector 类可以实现可增长的对象数组。与数组一样，//它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但Vector 的大小可以根据需要增大或缩小，//以适应创建 Vector 后进行添加或移除项的操作。//Collection中主要包括了list相关的集合以及set相关的集合,Queue相关的集合//注意：Map不是Collection的子类，都是java.util.*下的同级包Vector pool=new Vector();//工作线程，初始分配一定限额的数目WorkerThread[] workers=new WorkerThread[THREAD_COUNT];//初始化启动工作线程for(int i=0;i<workers.length;i++){workers[i]=new WorkerThread(pool);workers[i].start();}//接受新的任务，并且将其存储在Vector中Object task=new Object();//模拟的任务实体类//此处省略具体工作//在网络编程中，这里就是利用ServerSocket来利用ServerSocket.accept接受一个Socket从而唤醒线程//当有具体的请求达到synchronized(pool){pool.add(pool.size(), task);pool.notifyAll();//通知所有在pool wait set中等待的线程，唤醒一个线程进行处理}//注意上面这步骤添加任务池请求，以及通知线程，都可以放在工作线程内部实现//只需要定义该方法为static，在方法体用同步块，且共享的线程池也是static即可//下面这步，可以有可以没有根据实际情况//取消等待的线程for(int i=0;i<workers.length;i++){workers[i].interrupt();}}
}

工作线程：

package whut.threadpool2;
import java.util.List;
public class WorkerThread extends Thread {private List pool;//任务请求池private static int fileCompressed=0;//所有实例共享的public WorkerThread(List pool){this.pool=pool;  }//利用静态synchronized来作为整个synchronized类方法，仅能同时一个操作该类的这个方法private static synchronized void incrementFilesCompressed(){fileCompressed++;}public void run(){//保证无限循环等待中while(true){//共享互斥来访问pool变量synchronized(pool){//利用多线程设计模式中的//Guarded Suspension Pattern,警戒条件为pool不为空，否则无限的等待中while(pool.isEmpty()){try{pool.wait();//进入pool的wait set中等待着,释放了pool的锁}catch(InterruptedException e){}}//当线程被唤醒，需要重新获取pool的锁，//再次继续执行synchronized代码块中其余的工作//当不为空的时候，继续再判断是否为空，如果不为空，则跳出循环//必须先从任务池中移除一个任务来执行，统一用从末尾添加，从开始处移除pool.remove(0);//获取任务池中的任务，并且要进行转换}//下面是线程所要处理的具体工作}}
}