如果我是国王：关于解决 Java 编程语言线程问题的建议

核心提示：Allen Holub自由撰稿人 内容： task(任务) 的概念 synchronized 要害字 wait 和 notify 方法 修定 thread 类 线程间的协作 读写锁 部分创建的对象 volatile 要害字 访问的问题 后台程序的忽然结束 重新引入 stop、s

　　Allen Holub

自由撰稿人
内容：
task(任务) 的概念
synchronized 要害字
wait 和 notify 方法
修定 thread 类
线程间的协作
读写锁
部分创建的对象
volatile 要害字
访问的问题
后台程序的忽然结束
重新引入 stop、suspend 和 resume
被阻断的 I/O
threadGroup 类
总结
参考资料
作者简介

Allen Holub 指出，java 编程语言的线程模型可能是此语言中最薄弱的部分。它完全不适合实际复杂程序的要求，而且也完全不是面向对象的。本文建议对 Java 语言进行重大修改和补充，以解决这些问题。

Java 语言的线程模型是此语言的一个最难另人满足的部分。尽管 Java 语言本身就支持线程编程是件好事，但是它对线程的语法和类包的支持太少，只能适用于极小型的应用环境。

关于 Java 线程编程的大多数书籍都长篇累牍地指出了 Java 线程模型的缺陷，并提供了解决这些问题的急救包(Band-Aid/邦迪创可贴)类库。我称这些类为急救包，是因为它们所能解决的问题本应是由
Java 语言本身语法所包含的。从长远来看，以语法而不是类库方法，将能产生更高效的代码。这是因为编译器和
Java 虚拟器 (JVM) 能一同优化程序代码，而这些优化对于类库中的代码是很难或无法实现的。

在我的《Taming Java Threads》（请参阅参考资料）书中以及本文中，我进一步建议对
Java 编程语言本身进行一些修改，以使得它能够真正解决这些线程编程的问题。本文和我这本书的主要区别是，我在撰写本文时进行了更多的思考,
所以对书中的提议加以了提高。这些建议只是尝试性的 --
只是我个人对这些问题的想法，而且实现这些想法需要进行大量的工作以及同行们的评价。但这是究竟是一个开端，我有意为解决这些问题成立一个专门的工作组，假如您感爱好，请发 e-mail 到 threading@holub.com。一旦我真正着手进行，我就会给您发通知。

这里提出的建议是非常大胆的。有些人建议对 Java
语言规范 (JLS)（请参阅参考资料）进行细微和少量的修改以解决当前模糊的
JVM 行为，但是我却想对其进行更为彻底的改进。

在实际草稿中，我的许多建议包括为此语言引入新的要害字。虽然通常要求不要突破一个语言的现有代码是正确的，但是假如该语言的并不是要保持不变以至于过时的话，它就必须能引入新的要害字。为了使引入的要害字与现有的标识符不产生冲突，经过细心考虑，我将使用一个
($) 字符，而这个字符在现有的标识符中是非法的。(例如，使用
$task， 而不是 task)。此时需要编译器的命令行开关提供支持，能使用这些要害字的变体，而不是忽略这个美元符号。

task（任务）的概念

Java
线程模型的根本问题是它完全不是面向对象的。面向对象 (OO) 设计人员根本不按线程角度考虑问题；他们考虑的是同步信息异步信息（同步信息被立即处理
--
直到信息处理完成才返回消息句柄；异步信息收到后将在后台处理一段时间
-- 而早在信息处理结束前就返回消息句柄）。Java 编程语言中的
Toolkit.getImage() 方法就是异步信息的一个好例子。getImage()
的消息句柄将被立即返回，而不必等到整个图像被后台线程取回。

这是面向对象 (OO) 的处理方法。但是，如前所述，Java
的线程模型是非面向对象的。一个 Java 编程语言线程实际上只是一个
run() 过程，它调用了其它的过程。在这里就根本没有对象、异步或同步信息以及其它概念。

对于此问题，在我的书中深入讨论过的一个解决方法是，使用一个
Active_object。 active
对象是可以接收异步请求的对象，它在接收到请求后的一段时间内以后台方式得以处理。在
Java 编程语言中，一个请求可被封装在一个对象中。例如，你可以把一个通过
Runnable接口实现的实例传送给此 active 对象，该接口的 run()
方法封装了需要完成的工作。该 runnable 对象被此 active 对象排入到队列中，当轮到它执行时，active 对象使用一个后台线程来执行它。

在一个 active 对象上运行的异步信息实际上是同步的，因为它们被一个单一的服务线程按顺序从队列中取出并执行。因此，使用一个
active 对象以一种更为过程化的模型可以消除大多数的同步问题。

在某种意义上，Java 编程语言的整个 Swing/AWT 子系统是一个 active
对象。向一个 Swing 队列传送一条讯息的唯一安全的途径是，调用一个类似
SwingUtilities.invokeLater() 的方法，这样就在 Swing 事件队列上发送了一个 runnable 对象，当轮到它执行时，
Swing 事件处理线程将会处理它。

那么我的第一个建议是，向 Java 编程语言中加入一个 task（任务）的概念，从而将active 对象集成到语言中。( task的概念是从 Intel 的 RMX
操作系统和 Ada 编程语言借鉴过来的。大多数实时操作系统都支持类似的概念。