过多的线程

过多的线程2007-05-29 yycnet.yeah.net yyc译有些时候，我们会发现ColorBoxes几乎陷于停顿状态。在我自己的机器上，这一情况在产生了10×10的网格之后发生了。为什么会这样呢？自然地，我们有理由怀疑AWT对它做了什么事情。所以这里有一个例子能够测试那个猜测，它产生了较少的线程。代码经过了重新组织，使一个Vector实现了Runnable，而且那个Vector容纳了数量众多的色块，并随机挑选一些进行更新。随后，我们创建大量这些Vector对象，数量大致取决于我们挑选的网格维数。结果便是我们得到比色块少得多的线程。所以假如有一个速度的加快，我们就能立即知道，因为前例的线程数量太多了。如下所示：

//: ColorBoxes2.java// Balancing thread useimport java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.util.*;class CBox2 extends Canvas {private static final Color[] colors = { Color.black, Color.blue, Color.cyan, Color.darkGray, Color.gray, Color.green,Color.lightGray, Color.magenta, Color.orange, Color.pink, Color.red, Color.white, Color.yellow };private Color cColor = newColor（）;private static final Color newColor（） {return colors[（int）（Math.random（） * colors.length）];}void nextColor（） {cColor = newColor（）;repaint（）;}public void paint（Graphicsg） {g.setColor（cColor）;Dimension s = getSize（）;g.fillRect（0, 0, s.width, s.height）;}}class CBoxVector extends Vector implements Runnable {private Thread t;private int pause;public CBoxVector（int pause） {this.pause = pause;t = new Thread（this）;}public void go（） { t.start（）; }public void run（） {while（true） {int i = （int）（Math.random（） * size（））;（（CBox2）elementAt（i））.nextColor（）;try {t.sleep（pause）;} catch（InterruptedException e） {}} }}public class ColorBoxes2 extends Frame {private CBoxVector[] v;public ColorBoxes2（int pause, int grid） {setTitle（"ColorBoxes2"）;setLayout（new GridLayout（grid, grid））;v = new CBoxVector[grid];for（int i = 0; i < grid; i++）v[i] = new CBoxVector（pause）;for （int i = 0; i < grid * grid; i++） {v[i % grid].addElement（new CBox2（））;add（（CBox2）v[i % grid].lastElement（））;}for（int i = 0; i < grid; i++）v[i].go（）;addWindowListener（new WindowAdapter（） {public void windowClosing（WindowEvent e） {System.exit（0）;}}）;} public static void main（String[] args） {// Shorter default pause than ColorBoxes:int pause = 5;int grid = 8;if（args.length > 0） pause = Integer.parseInt（args[0]）;if（args.length > 1）grid = Integer.parseInt（args[1]）;Frame f = new ColorBoxes2（pause, grid）;f.setSize（500, 400）;f.setVisible（true）;}} ///:~

在ColorBoxes2中，我们创建了CBoxVector的一个数组，并对其初始化，使其容下各个CBoxVector网格。每个网格都知道自己该“睡眠”多长的时间。随后为每个CBoxVector都添加等量的Cbox2对象，而且将每个Vector都告诉给go（），用它来启动自己的线程。
CBox2类似CBox——能用一种随机选择的颜色描绘自己。但那就是CBox2能够做的全部工作。所有涉及线程的处理都已移至CBoxVector进行。
CBoxVector也可以拥有继承的Thread，并有一个类型为Vector的成员对象。这样设计的好处就是addElement（）和elementAt（）方法可以获得特定的参数以及返回值类型，而不是只能获得常规Object（它们的名字也可以变得更短）。然而，这里采用的设计表面上看需要较少的代码。除此以外，它会自动保留一个Vector的其他所有行为。由于elementAt（）需要大量进行“封闭”工作，用到许多括号，所以随着代码主体的扩充，最终仍有可能需要大量代码。
和以前一样，在我们实现Runnable的时候，并没有获得与Thread配套提供的所有功能，所以必须创建一个新的Thread，并将自己传递给它的构建器，以便正式“启动”——start（）——一些东西。大家在CBoxVector构建器和go（）里都可以体会到这一点。run（）方法简单地选择Vector里的一个随机元素编号，并为那个元素调用nextColor（），令其挑选一种新的随机颜色。
运行这个程序时，大家会发现它确实变得更快，响应也更迅速（比如在中断它的时候，它能更快地停下来）。而且随着网格尺寸的壮大，它也不会经常性地陷于“停顿”状态。因此，线程的处理又多了一项新的考虑因素：必须随时检查自己有没有“太多的线程”（无论对什么程序和运行平台）。若线程太多，必须试着使用上面介绍的技术，对程序中的线程数量进行“平衡”。如果在一个多线程的程序中遇到了性能上的问题，那么现在有许多因素需要检查：
（1）对sleep，yield（）以及／或者wait（）的调用足够多吗？
（2） sleep（）的调用时间足够长吗？
（3）运行的线程数是不是太多？
（4）试过不同的平台和JVM吗？
象这样的一些问题是造成多线程应用程序的编制成为一种“技术活”的原因之一。