Java語言深入 多線程程序模型研究(轉)

Java語言深入 多線程程序模型研究(轉)[@more@]多線程是較復雜程序設計過程中不可缺少的一部分。為了提高應用程序運行的性能，采用多線程的設計是一種比較可行的方案。本文通過介紹使用Java編寫的掃描計算機端口的實例，來說明多線程設計中應注意的問題，以及得出經常使用的多線程模型。

本文要求讀者具備一定的Java語言基礎，對Socket有一定的了解。本文的所有程序在Java SDK 1.4.2編譯通過并能正常運行。

現在，我們需要對一臺主機掃描其端口，找出哪些端口是open的狀態。我們先采用單線程進行處理，程序代碼如下：
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class PortScannerSingleThread {
public static void main(String[] args) {
String host = null; //第一個參數，目標主機。
int beginport = 1; //第二個參數，開始端口。
int endport = 65535; //第三個參數，結束端口。
try{
host = args[0];
beginport = Integer.parseInt(args[1]);
endport = Integer.parseInt(args[2]);
if(beginport <= 0 || endport >= 65536 || beginport > endport){
throw new Exception("Port is illegal");
}
}catch(Exception e){
System.out.println("Usage: java PortScannerSingleThread host beginport endport");
System.exit(0);
}


for (int i = beginport; i <= endport; i++) {
try {
Socket s = new Socket(host, i);
System.out.println("The port " + i + " is opened at " + host);
}catch (UnknownHostException ex) {
System.err.println(ex);
break;
}catch (IOException ex) {
}
}
}
}
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
在以上程序中，通過java.net.Socket類來識別端口是否是open狀態。程序接受3個參數，第一個參數是主機IP，第二和第三個參數是需要掃描的起始和中止的端口號（1~65535）。本程序(java PortScannerSingleThread 10.1.1.1 1 1000)運行結果如下：
The port 25 is opened at 10.1.1.182
The port 110 is opened at 10.1.1.182
The port 135 is opened at 10.1.1.182
...

但是，以上程序運行效率實在不敢恭維，把目標主機端口掃描一遍需要十幾分鐘甚至更長，估計沒有哪個用戶可以忍受這樣的效率。

所以，提高程序處理效率是必須的，下面的程序通過多線程的方法來進行處理。程序代碼如下：
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class PortScannerMultiThread {
public static void main(String[] args) {
String host = null;
int beginport = 1;
int endport = 65535;
try{
host = args[0];
beginport = Integer.parseInt(args[1]);
endport = Integer.parseInt(args[2]);
if(beginport <= 0 || endport >= 65536 || beginport > endport){
throw new Exception("Port is illegal");
}
}catch(Exception e){
System.out.println("Usage: java PortScannerSingleThread host beginport endport");
System.exit(0);
}


for (int i = beginport; i <= endport; i++) {
PortProcessor pp = new PortProcessor(host,i); //一個端口創建一個線程
pp.start();
}
}
}

class PortProcessor extends Thread{
String host;
int port;

PortProcessor(String host, int port){
this.host = host;
this.port = port;
}

public void run(){
try{
Socket s = new Socket(host,port);
System.out.println("The port " + port + " is opened at " + host);
}catch(UnknownHostException ex){
System.err.println(ex);
}catch(IOException ioe){
}
}
}