关于多线程程序模型研究

 多线程是较复杂程序设计过程中不可缺少的一部分。为了提高应用程序运行的性能，采用多线程的设计是一种比较可行的方案。通过介绍使用Java编写的扫描计算机端口的实例，来说明多线程设计中应注意的问题，以及得出经常使用的多线程模型。

要求读者具备一定的Java语言基础，对Socket有一定的了解。的所有程序在Java SDK 1.4.2编译通过并能正常运行。

　　现在，我们需要对一台主机扫描其端口，找出哪些端口是open的状态。我们先采用单线程进行处理，程序代码
import java.io.IOException;
import java.net.UnknownHostException;

public class PortScannerSingleThread {
String host = null; //第一个参数，目标主机。
int endport = 65535; //第三个参数，结束端口。
host = args[0];
endport = Integer.parseInt(args);
endport){
}
System.out.println("Usage: java PortScannerSingleThread host beginport endport");
}

　　for (int i = beginport; i endport){
}
System.out.println("Usage: java PortScannerSingleThread host beginport endport");
}

　　for (int i = beginport; i = endport){
}else{
}

this.remote = addr;
this.endport = endport;
}
public void processMethod(){
Thread t = new PortThread(remote, entries, this);
}
port = beginport;
while(true){
numofthreads){
Thread.sleep(1000); //"池"中的内容太多的话就sleep

continue;

if(port > endport) break;
entries.notifyAll();
}
}
public static void main(String args) {
int beginport = 1;
int nThreads = 100;
host = args[0];
endport = Integer.parseInt(args);
if(beginport = 65536 || beginport > endport){
}
System.out.println("Usage: java PortScannerSingleThread host beginport endport nThreads");
}

try{
scanner.processMethod();
} 
}

class PortThread extends Thread{
private List entries;

this.remote = add;
this.scanner = scanner;

Integer entry;
synchronized(entries){
if(scanner.isFinished()) return;
entries.wait(); //"池"里没内容就只能等了
}
entry = (Integer)entries.remove(entries.size()-1); //把"池"里的东西拿出来进行处理


s = new Socket(remote, entry.intValue());

}finally{
if(s != null) s.close();

}
}
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

　　第3个程序是把端口作为"池"中的对象，下面我们看第4个实现方式，把"池"里面的对象定义成是线程类，把具体的任务定义成"池"中线程类的参数。第4个程序有2个文件组成，分别是ThreadPool.java和PortScannerByThreadPool.java.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

public class ThreadPool{
private final PoolWorker threads;

　　public ThreadPool(int nThreads){
queue = new LinkedList();

　　for (int i=0; i threads[i] = new PoolWorker();
}

　　public void execute(Runnable r) {
queue.addLast(r);
}

　　private class PoolWorker extends Thread {
Runnable r;

　　while (true) {
while (queue.isEmpty()) {
queue.wait();
}

　　r = (Runnable) queue.removeFirst();

　　try {
}
}
}
}
在ThreadPool.java文件中定义了2个类：ThreadPool和PoolWorker。ThreadPool类中的nThreads变量表示线程数，PoolWorker数组类型的threads变量表示线程池中的"工人"，这些"工人"的工作就是一直循环处理通过queue.addLast(r)加入到"池"中的任务。
-------------------------------------------------------------------------
import java.net.InetAddress;

public class PortScannerByThreadPool {
String host = null;
int endport = 65535;
try{
beginport = Integer.parseInt(args[1]);
nThreads = Integer.parseInt(args);
endport){
}
System.out.println("Usage: java PortScannerSingleThread host beginport endport nThreads");
}
ThreadPool tp = new ThreadPool(nThreads);
for(int i = beginport; i