Java语言深入 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。本文通过介绍使用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重的问题，以及得出经常使用的多线程模型。
　　
　　    本文要求读者具备一定的Java语言基础，对Socket有一定的了解。本文的所有程序在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;        //第一个参数，目标主机。
　　        int beginport = 1;         //第二个参数，开始端口。
　　        int endport = 65535;       //第三个参数，结束端口。
　　        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，通过java.net.Socket类来识别端口是否是open状态。程序接受3个参数，第一个参数是主机IP，第二和第三个参数是需要扫描的起始和中止的端口号（1~65535）。本程序(java PortScannerSingleThread 10.1.1.1 1 1000)运行结果如下：
　　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，以上程序运行效率实在不敢恭维，把目标主机端口扫描一遍需要十几分钟甚至更长，估计没有哪个用户可以忍受这样的效率。
　　
　　    所以，提高程序处理效率是必须的，下面的程序通过多线程的方法来进行处理。程序代码如下：
　　----------------------------------------------------------------------------------------------------------
　　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);      //一个端口创建一个线程
　　            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){
　　        }
　　    }
　　}