Java網(wǎng)絡編程精解——孫衛(wèi)琴.doc

在客戶/服務器通信模式中，服務器端需要創(chuàng)建監(jiān)聽特定端口的ServerSocket，ServerSocket負責接收客戶連接請求。本章首先介紹ServerSocket類的各個構造方法，以及成員方法的用法，接著介紹服務器如何用多線程來處理與多個客戶的通信任務。本章提供線程池的一種實現(xiàn)方式。線程池包括一個工作隊列和若干工作線程。服務器程序向工作隊列中加入與客戶通信的任務，工作線程不斷從工作隊列中取出任務并執(zhí)行它。本章還介紹了java.util.concurrent包中的線程池類的用法，在服務器程序中可以直接使用它們。3.1 構造ServerSocketServerSocket的構造方法有以下幾種重載形式：l ServerSocket()throws IOExceptionl ServerSocket(int port) throws IOExceptionl ServerSocket(int port, int backlog) throws IOExceptionl ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException在以上構造方法中，參數(shù)port指定服務器要綁定的端口（服務器要監(jiān)聽的端口），參數(shù)backlog指定客戶連接請求隊列的長度，參數(shù)bindAddr指定服務器要綁定的IP地址。3.1.1 綁定端口除了第一個不帶參數(shù)的構造方法以外，其他構造方法都會使服務器與特定端口綁定，該端口由參數(shù)port指定。例如，以下代碼創(chuàng)建了一個與80端口綁定的服務器：ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(80);如果運行時無法綁定到80端口，以上代碼會拋出IOException，更確切地說，是拋出BindException，它是IOException的子類。BindException一般是由以下原因造成的：l 端口已經(jīng)被其他服務器進程占用；l 在某些操作系統(tǒng)中，如果沒有以超級用戶的身份來運行服務器程序，那么操作系統(tǒng)不允許服務器綁定到11023之間的端口。如果把參數(shù)port設為0，表示由操作系統(tǒng)來為服務器分配一個任意可用的端口。由操作系統(tǒng)分配的端口也稱為匿名端口。對于多數(shù)服務器，會使用明確的端口，而不會使用匿名端口，因為客戶程序需要事先知道服務器的端口，才能方便地訪問服務器。在某些場合，匿名端口有著特殊的用途，本章3.4節(jié)會對此作介紹。3.1.2 設定客戶連接請求隊列的長度當服務器進程運行時，可能會同時監(jiān)聽到多個客戶的連接請求。例如，每當一個客戶進程執(zhí)行以下代碼：Socket socket=new Socket(,80);就意味著在遠程主機的80端口上，監(jiān)聽到了一個客戶的連接請求。管理客戶連接請求的任務是由操作系統(tǒng)來完成的。操作系統(tǒng)把這些連接請求存儲在一個先進先出的隊列中。許多操作系統(tǒng)限定了隊列的最大長度，一般為50。當隊列中的連接請求達到了隊列的最大容量時，服務器進程所在的主機會拒絕新的連接請求。只有當服務器進程通過ServerSocket的accept()方法從隊列中取出連接請求，使隊列騰出空位時，隊列才能繼續(xù)加入新的連接請求。對于客戶進程，如果它發(fā)出的連接請求被加入到服務器的隊列中，就意味著客戶與服務器的連接建立成功，客戶進程從Socket構造方法中正常返回。如果客戶進程發(fā)出的連接請求被服務器拒絕，Socket構造方法就會拋出ConnectionException。ServerSocket構造方法的backlog參數(shù)用來顯式設置連接請求隊列的長度，它將覆蓋操作系統(tǒng)限定的隊列的最大長度。值得注意的是，在以下幾種情況中，仍然會采用操作系統(tǒng)限定的隊列的最大長度：l backlog參數(shù)的值大于操作系統(tǒng)限定的隊列的最大長度；l backlog參數(shù)的值小于或等于0；l 在ServerSocket構造方法中沒有設置backlog參數(shù)。以下例程3-1的Client.java和例程3-2的Server.java用來演示服務器的連接請求隊列的特性。例程3-1 Client.javaimport .*;public class Client public static void main(String args)throws Exception final int length=100; String host=localhost; int port=8000; Socket sockets=new Socketlength; for(int i=0;ilength;i+) /試圖建立100次連接 socketsi=new Socket(host, port); System.out.println(第+(i+1)+次連接成功); Thread.sleep(3000); for(int i=0;ilength;i+) socketsi.close(); /斷開連接 例程3-2 Server.javaimport java.io.*;import .*;public class Server private int port=8000; private ServerSocket serverSocket; public Server() throws IOException serverSocket = new ServerSocket(port,3); /連接請求隊列的長度為3 System.out.println(服務器啟動); public void service() while (true) Socket socket=null; try socket = serverSocket.accept(); /從連接請求隊列中取出一個連接 System.out.println(New connection accepted + socket.getInetAddress() + : +socket.getPort(); catch (IOException e) e.printStackTrace(); finally try if(socket!=null)socket.close(); catch (IOException e) e.printStackTrace(); public static void main(String args)throws Exception Server server=new Server(); Thread.sleep(60000*10); /睡眠10分鐘 /server.service(); Client試圖與Server進行100次連接。在Server類中，把連接請求隊列的長度設為3。這意味著當隊列中有了3個連接請求時，如果Client再請求連接，就會被Server拒絕。下面按照以下步驟運行Server和Client程序。（1）把Server類的main()方法中的“server.service();”這行程序代碼注釋掉。這使得服務器與8 000端口綁定后，永遠不會執(zhí)行serverSocket.accept()方法。這意味著隊列中的連接請求永遠不會被取出。先運行Server程序，然后再運行Client程序，Client程序的打印結果如下：第1次連接成功第2次連接成功第3次連接成功Exception in thread main .ConnectException: Connection refused: connect at .PlainSocketImpl.socketConnect(Native Method) at .PlainSocketImpl.doConnect(Unknown Source) at .PlainSocketImpl.connectToAddress(Unknown Source) at .PlainSocketImpl.connect(Unknown Source) at .SocksSocketImpl.connect(Unknown Source) at .Socket.connect(Unknown Source) at .Socket.connect(Unknown Source) at .Socket.(Unknown Source) at .Socket.(Unknown Source) at Client.main(Client.java:10)從以上打印結果可以看出，Client與Server在成功地建立了3個連接后，就無法再創(chuàng)建其余的連接了，因為服務器的隊列已經(jīng)滿了。（2）把Server類的main()方法按如下方式修改：public static void main(String args)throws Exception Server server=new Server(); /Thread.sleep(60000*10); /睡眠10分鐘 server.service(); 作了以上修改，服務器與8 000端口綁定后，就會在一個while循環(huán)中不斷執(zhí)行serverSocket.accept()方法，該方法從隊列中取出連接請求，使得隊列能及時騰出空位，以容納新的連接請求。先運行Server程序，然后再運行Client程序，Client程序的打印結果如下：第1次連接成功第2次連接成功第3次連接成功第100次連接成功從以上打印結果可以看出，此時Client能順利與Server建立100次連接。3.1.3 設定綁定的IP地址如果主機只有一個IP地址，那么默認情況下，服務器程序就與該IP地址綁定。ServerSocket的第4個構造方法ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)有一個bindAddr參數(shù)，它顯式指定服務器要綁定的IP地址，該構造方法適用于具有多個IP地址的主機。假定一個主機有兩個網(wǎng)卡，一個網(wǎng)卡用于連接到Internet， IP地址為4，還有一個網(wǎng)卡用于連接到本地局域網(wǎng)，IP地址為。如果服務器僅僅被本地局域網(wǎng)中的客戶訪問，那么可以按如下方式創(chuàng)建ServerSocket：ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8000,10,InetAddress.getByName ();3.1.4 默認構造方法的作用ServerSocket有一個不帶參數(shù)的默認構造方法。通過該方法創(chuàng)建的ServerSocket不與任何端口綁定，接下來還需要通過bind()方法與特定端口綁定。這個默認構造方法的用途是，允許服務器在綁定到特定端口之前，先設置ServerSocket的一些選項。因為一旦服務器與特定端口綁定，有些選項就不能再改變了。在以下代碼中，先把ServerSocket的SO_REUSEADDR選項設為true，然后再把它與8000端口綁定：ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();serverSocket.setReuseAddress(true); /設置ServerSocket的選項serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8000); /與8000端口綁定如果把以上程序代碼改為：ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8000);serverSocket.setReuseAddress(true); /設置ServerSocket的選項那么serverSocket.setReuseAddress(true)方法就不起任何作用了，因為SO_ REUSEADDR選項必須在服務器綁定端口之前設置才有效。3.2 接收和關閉與客戶的連接ServerSocket的accept()方法從連接請求隊列中取出一個客戶的連接請求，然后創(chuàng)建與客戶連接的Socket對象，并將它返回。如果隊列中沒有連接請求，accept()方法就會一直等待，直到接收到了連接請求才返回。接下來，服務器從Socket對象中獲得輸入流和輸出流，就能與客戶交換數(shù)據(jù)。當服務器正在進行發(fā)送數(shù)據(jù)的操作時，如果客戶端斷開了連接，那么服務器端會拋出一個IOException的子類SocketException異常：.SocketException: Connection reset by peer這只是服務器與單個客戶通信中出現(xiàn)的異常，這種異常應該被捕獲，使得服務器能繼續(xù)與其他客戶通信。以下程序顯示了單線程服務器采用的通信流程：public void service() while (true) Socket socket=null;try socket = serverSocket.accept(); /從連接請求隊列中取出一個連接 System.out.println(New connection accepted + socket.getInetAddress() + : +socket.getPort(); /接收和發(fā)送數(shù)據(jù) catch (IOException e) /這只是與單個客戶通信時遇到的異常，可能是由于客戶端過早斷開連接引起的 /這種異常不應該中斷整個while循環(huán) e.printStackTrace(); finally tryif(socket!=null)socket.close(); /與一個客戶通信結束后，要關閉Socket catch (IOException e) e.printStackTrace(); 與單個客戶通信的代碼放在一個try代碼塊中，如果遇到異常，該異常被catch代碼塊捕獲。try代碼塊后面還有一個finally代碼塊，它保證不管與客戶通信正常結束還是異常結束，最后都會關閉Socket，斷開與這個客戶的連接。3.3 關閉ServerSocketServerSocket的close()方法使服務器釋放占用的端口，并且斷開與所有客戶的連接。當一個服務器程序運行結束時，即使沒有執(zhí)行ServerSocket的close()方法，操作系統(tǒng)也會釋放這個服務器占用的端口。因此，服務器程序并不一定要在結束之前執(zhí)行ServerSocket的close()方法。在某些情況下，如果希望及時釋放服務器的端口，以便讓其他程序能占用該端口，則可以顯式調(diào)用ServerSocket的close()方法。例如，以下代碼用于掃描165535之間的端口號。如果ServerSocket成功創(chuàng)建，意味著該端口未被其他服務器進程綁定，否者說明該端口已經(jīng)被其他進程占用：for(int port=1;portjava RandomPort監(jiān)聽的端口為:3000C:chapter03classesjava RandomPort監(jiān)聽的端口為:3004C:chapter03classesjava RandomPort監(jiān)聽的端口為:3005多數(shù)服務器會監(jiān)聽固定的端口，這樣才便于客戶程序訪問服務器。匿名端口一般適用于服務器與客戶之間的臨時通信，通信結束，就斷開連接，并且ServerSocket占用的臨時端口也被釋放。FTP（文件傳輸）協(xié)議就使用了匿名端口。如圖3-1所示，F(xiàn)TP協(xié)議用于在本地文件系統(tǒng)與遠程文件系統(tǒng)之間傳送文件。圖3-1 FTP協(xié)議用于在本地文件系統(tǒng)與遠程文件系統(tǒng)之間傳送文件FTP使用兩個并行的TCP連接：一個是控制連接，一個是數(shù)據(jù)連接?？刂七B接用于在客戶和服務器之間發(fā)送控制信息，如用戶名和口令、改變遠程目錄的命令或上傳和下載文件的命令。數(shù)據(jù)連接用于傳送文件。TCP服務器在21端口上監(jiān)聽控制連接，如果有客戶要求上傳或下載文件，就另外建立一個數(shù)據(jù)連接，通過它來傳送文件。數(shù)據(jù)連接的建立有兩種方式。（1）如圖3-2所示，TCP服務器在20端口上監(jiān)聽數(shù)據(jù)連接，TCP客戶主動請求建立與該端口的連接。圖3-2 TCP服務器在20端口上監(jiān)聽數(shù)據(jù)連接（2）如圖3-3所示，首先由TCP客戶創(chuàng)建一個監(jiān)聽匿名端口的ServerSocket，再把這個ServerSocket監(jiān)聽的端口號（調(diào)用ServerSocket的getLocalPort()方法就能得到端口號）發(fā)送給TCP服務器，然后由TCP服務器主動請求建立與客戶端的連接。圖3-3 TCP客戶在匿名端口上監(jiān)聽數(shù)據(jù)連接以上第二種方式就使用了匿名端口，并且是在客戶端使用的，用于和服務器建立臨時的數(shù)據(jù)連接。在實際應用中，在服務器端也可以使用匿名端口。3.5 ServerSocket選項ServerSocket有以下3個選項。l SO_TIMEOUT：表示等待客戶連接的超時時間。l SO_REUSEADDR：表示是否允許重用服務器所綁定的地址。l SO_RCVBUF：表示接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的大小。3.5.1 SO_TIMEOUT選項l 設置該選項：public void setSoTimeout(int timeout) throws SocketExceptionl 讀取該選項：public int getSoTimeout () throws IOExceptionSO_TIMEOUT表示ServerSocket的accept()方法等待客戶連接的超時時間，以毫秒為單位。如果SO_TIMEOUT的值為0，表示永遠不會超時，這是SO_TIMEOUT的默認值。當服務器執(zhí)行ServerSocket的accept()方法時，如果連接請求隊列為空，服務器就會一直等待，直到接收到了客戶連接才從accept()方法返回。如果設定了超時時間，那么當服務器等待的時間超過了超時時間，就會拋出SocketTimeoutException，它是InterruptedException的子類。如例程3-4所示的TimeoutTester把超時時間設為6秒鐘。例程3-4 TimeoutTester.javaimport java.io.*;import .*;public class TimeoutTester public static void main(String args)throws IOException ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8000); serverSocket.setSoTimeout(6000); /等待客戶連接的時間不超過6秒 Socket socket=serverSocket.accept(); socket.close(); System.out.println(服務器關閉); 運行以上程序，過6秒鐘后，程序會從serverSocket.accept()方法中拋出Socket- TimeoutException：C:chapter03classesjava TimeoutTesterException in thread main .SocketTimeoutException: Accept timed out at .PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method) at .PlainSocketImpl.accept(Unknown Source) at .ServerSocket.implAccept(Unknown Source) at .ServerSocket.accept(Unknown Source) at TimeoutTester.main(TimeoutTester.java:8)如果把程序中的“serverSocket.setSoTimeout(6000)”注釋掉，那么serverSocket. accept()方法永遠不會超時，它會一直等待下去，直到接收到了客戶的連接，才會從accept()方法返回。服務器執(zhí)行serverSocket.accept()方法時，等待客戶連接的過程也稱為阻塞。本書第4章的4.1節(jié)（線程阻塞的概念）詳細介紹了阻塞的概念。3.5.2 SO_REUSEADDR選項l 設置該選項：public void setResuseAddress(boolean on) throws SocketExceptionl 讀取該選項：public boolean getResuseAddress() throws SocketException這個選項與Socket的SO_REUSEADDR選項相同，用于決定如果網(wǎng)絡上仍然有數(shù)據(jù)向舊的ServerSocket傳輸數(shù)據(jù)，是否允許新的ServerSocket綁定到與舊的ServerSocket同樣的端口上。SO_REUSEADDR選項的默認值與操作系統(tǒng)有關，在某些操作系統(tǒng)中，允許重用端口，而在某些操作系統(tǒng)中不允許重用端口。當ServerSocket關閉時，如果網(wǎng)絡上還有發(fā)送到這個ServerSocket的數(shù)據(jù)，這個ServerSocket不會立刻釋放本地端口，而是會等待一段時間，確保接收到了網(wǎng)絡上發(fā)送過來的延遲數(shù)據(jù)，然后再釋放端口。許多服務器程序都使用固定的端口。當服務器程序關閉后，有可能它的端口還會被占用一段時間，如果此時立刻在同一個主機上重啟服務器程序，由于端口已經(jīng)被占用，使得服務器程序無法綁定到該端口，服務器啟動失敗，并拋出BindException：Exception in thread main .BindException: Address already in use: JVM_Bind為了確保一個進程關閉了ServerSocket后，即使操作系統(tǒng)還沒釋放端口，同一個主機上的其他進程還可以立刻重用該端口，可以調(diào)用ServerSocket的setResuse- Address(true)方法：if(!serverSocket.getResuseAddress()serverSocket.setResuseAddress(true);值得注意的是，serverSocket.setResuseAddress(true)方法必須在ServerSocket還沒有綁定到一個本地端口之前調(diào)用，否則執(zhí)行serverSocket.setResuseAddress(true)方法無效。此外，兩個共用同一個端口的進程必須都調(diào)用serverSocket.setResuseAddress(true)方法，才能使得一個進程關閉ServerSocket后，另一個進程的ServerSocket還能夠立刻重用相同端口。3.5.3 SO_RCVBUF選項l 設置該選項：public void setReceiveBufferSize(int size) throws SocketExceptionl 讀取該選項：public int getReceiveBufferSize() throws SocketExceptionSO_RCVBUF表示服務器端的用于接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的大小，以字節(jié)為單位。一般說來，傳輸大的連續(xù)的數(shù)據(jù)塊（基于HTTP或FTP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸）可以使用較大的緩沖區(qū)，這可以減少傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，從而提高傳輸數(shù)據(jù)的效率。而對于交互式的通信（Telnet和網(wǎng)絡游戲），則應該采用小的緩沖區(qū)，確保能及時把小批量的數(shù)據(jù)發(fā)送給對方。SO_RCVBUF的默認值與操作系統(tǒng)有關。例如，在Windows 2000中運行以下代碼時，顯示SO_RCVBUF的默認值為8192:ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8000);System.out.println(serverSocket.getReceiveBufferSize(); /打印8192無論在ServerSocket綁定到特定端口之前或之后，調(diào)用setReceiveBufferSize()方法都有效。例外情況下是如果要設置大于64K的緩沖區(qū)，則必須在ServerSocket綁定到特定端口之前進行設置才有效。例如，以下代碼把緩沖區(qū)設為128K：ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();int size=serverSocket.getReceiveBufferSize();if(size131072) serverSocket.setReceiveBufferSize(131072); /把緩沖區(qū)的大小設為128KserverSocket.bind(new InetSocketAddress(8000); /與8 000端口綁定執(zhí)行serverSocket.setReceiveBufferSize()方法，相當于對所有由serverSocket.accept()方法返回的Socket設置接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的大小。3.5.4 設定連接時間、延遲和帶寬的相對重要性l public void setPerformancePreferences(int connectionTime,int latency,int bandwidth)該方法的作用與Socket的setPerformancePreferences()方法的作用相同，用于設定連接時間、延遲和帶寬的相對重要性，參見本書第2章的2.5.10節(jié)（設定連接時間、延遲和帶寬的相對重要性）。3.6 創(chuàng)建多線程的服務器在本書第1章的1.5.1節(jié)的例程1-2的EchoServer中，其service()方法負責接收客戶連接，以及與客戶通信。service()方法的處理流程如下：while (true) Socket socket=null; try socket = serverSocket.accept(); /接收客戶連接 /從Socket中獲得輸入流與輸出流，與客戶通信 catch (IOException e) e.printStackTrace(); finally tryif(socket!=null)socket.close(); /斷開連接 catch (IOException e) e.printStackTrace(); EchoServer接收到一個客戶連接，就與客戶進行通信，通信完畢后斷開連接，然后再接收下一個客戶連接。假如同時有多個客戶請求連接，這些客戶就必須排隊等候EchoServer的響應。EchoServer無法同時與多個客戶通信。許多實際應用要求服務器具有同時為多個客戶提供服務的能力。HTTP服務器就是最明顯的例子。任何時刻，HTTP服務器都可能接收到大量的客戶請求，每個客戶都希望能快速得到HTTP服務器的響應。如果長時間讓客戶等待，會使網(wǎng)站失去信譽，從而降低訪問量。可以用并發(fā)性能來衡量一個服務器同時響應多個客戶的能力。一個具有好的并發(fā)性能的服務器，必須符合兩個條件：l 能同時接收并處理多個客戶連接；l 對于每個客戶，都會迅速給予響應。服務器同時處理的客戶連接數(shù)目越多，并且對每個客戶作出響應的速度越快，就表明并發(fā)性能越高。用多個線程來同時為多個客戶提供服務，這是提高服務器的并發(fā)性能的最常用的手段。本節(jié)將按照3種方式來重新實現(xiàn)EchoServer，它們都使用了多線程。l 為每個客戶分配一個工作線程。l 創(chuàng)建一個線程池，由其中的工作線程來為客戶服務。l 利用JDK的Java類庫中現(xiàn)成的線程池，由它的工作線程來為客戶服務。3.6.1 為每個客戶分配一個線程服務器的主線程負責接收客戶的連接，每次接收到一個客戶連接，就會創(chuàng)建一個工作線程，由它負責與客戶的通信。以下是EchoServer的service()方法的代碼：public void service() while (true) Socket socket=null; try socket = serverSocket.accept(); /接收客戶連接 Thread workThread=new Thread(new Handler(socket); /創(chuàng)建一個工作線程 workThread.start(); /啟動工作線程 catch (IOException e) e.printStackTrace(); 以上工作線程workThread執(zhí)行Handler的run()方法。Handler類實現(xiàn)了Runnable接口，它的run()方法負責與單個客戶通信，與客戶通信結束后，就會斷開連接，執(zhí)行Handler的run()方法的工作線程也會自然終止。如例程3-5所示是EchoServer類及Handler類的源程序。例程3-5 EchoServer.java（為每個任務分配一個線程）package multithread1;import java.io.*;import .*;public class EchoServer private int port=8000; private ServerSocket serverSocket; public EchoServer() throws IOException serverSocket = new ServerSocket(port); System.out.println(服務器啟動); public void service() while (true) Socket socket=null; try socket = serverSocket.accept(); /接收客戶連接 Thread workThread=new Thread(new Handler(socket); /創(chuàng)建一個工作線程 workThread.start(); /啟動工作線程 catch (IOException e) e.printStackTrace(); public static void main(String args)throws IOException new EchoServer().service(); class Handler implements Runnable /負責與單個客戶的通信 private Socket socket; public Handler(Socket socket) this.socket=socket; private PrintWriter getWriter(Socket socket)throws IOException private BufferedReader getReader(Socket socket)throws IOException public String echo(String msg) public void run() try System.out.println(New connection accepted + socket.getInetAddress() + : +socket.getPort(); BufferedReader br =getReader(socket); PrintWriter pw = getWriter(socket);String msg = null; while (msg = br.readLine() != null) /接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，直到通信結束 System.out.println(msg); pw.println(echo(msg); if (msg.equals(bye) break; catch (IOException e) e.printStackTrace(); finally try if(socket!=null)socket.close(); /斷開連接 catch (IOException e) e.printStackTrace(); 3.6.2 創(chuàng)建線程池在3.6.1節(jié)介紹的實現(xiàn)方式中，對每個客戶都分配一個新的工作線程。當工作線程與客戶通信結束，這個線程就被銷毀。這種實現(xiàn)方式有以下不足之處。l 服務器創(chuàng)建和銷毀工作線程的開銷（包括所花費的時間和系統(tǒng)資源）很大。如果服務器需要與許多客戶通信，并且與每個客戶的通信時間都很短，那么有可能服務器為客戶創(chuàng)建新線程的開銷比實際與客戶通信的開銷還要大。l 除了創(chuàng)建和銷毀線程的開銷之外，活動的線程也消耗系統(tǒng)資源。每個線程本身都會占用一定的內(nèi)存（每個線程需要大約1M內(nèi)存），如果同時有大量客戶連接服務器，就必須創(chuàng)建大量工作線程，它們消耗了大量內(nèi)存，可能會導致系統(tǒng)的內(nèi)存空間不足。l 如果線程數(shù)目固定，并且每個線程都有很長的生命周期，那么線程切換也是相對固定的。不同操作系統(tǒng)有不同的切換周期，一般在20毫秒左右。這里所說的線程切換是指在Java虛擬機，以及底層操作系統(tǒng)的調(diào)度下，線程之間轉讓CPU的使用權。如果頻繁創(chuàng)建和銷毀線程，那么將導致頻繁地切換線程，因為一個線程被銷毀后，必然要把CPU轉讓給另一個已經(jīng)就緒的線程，使該線程獲得運行機會。在這種情況下，線程之間的切換不再遵循系統(tǒng)的固定切換周期，切換線程的開銷甚至比創(chuàng)建及銷毀線程的開銷還大。線程池為線程生命周期開銷問題和系統(tǒng)資源不足問題提供了解決方案。線程池中預先創(chuàng)建了一些工作線程，它們不斷從工作隊列中取出任務，然后執(zhí)行該任務。當