【Java学习笔记】19：Guarded Suspension Pattern

Guarded Suspension Pattern表示当前并不适合马上执行某个操作时，就要求想要执行该操作的线程等待，以保证实例的安全性。Java中用while语句来测试条件，不满足时用wait方法来等待。而当条件更改后，用notify/notifyAll方法唤醒，直至再次获取锁定执行。

*请求的实例类Request.java

package day19;//该类作为ClientThread传递给ServerThread的实例public class Request {private final String name;public Request(String name){this.name=name;}public String getName(){return name;}public String toString(){return "[Request"+name+"]";}}

*请求队列RequestQueue.java

package day19;import java.util.LinkedList;//该类是用来依次存放请求的类public class RequestQueue {private final LinkedList<Request> queue=new LinkedList<Request>();//在RequestQueue里所存放的请求中将最早传入的一个取出public synchronized Request getRequest(){while(queue.size()<=0)//请求队列里没有东西时等{try{wait();//该线程不再活动，置于等待状态，切换到其他线程运行}catch(InterruptedException e){}}return (Request)queue.removeFirst();//返回队头}//增加一个请求到RequestQueue的队尾public synchronized void putRequest(Request request){queue.addLast(request);//加入队尾，这时getRequest条件有机会满足了notifyAll();//那么就唤醒所有在等待的线程}}

在RequestQueue类中的getRequest方法用了一个while语句，必须要满足queue.size()>0才执行后面的具体实现。像这样一定要满足的条件，称为Guarded Suspension Pattern的警戒条件。当线程抵达while语句的时候，会分为满足和不满足警戒条件两种情况，当警戒条件成立时，线程不会进入while块，而是执行后面的语句。当警戒条件不成立时，说明当前并不适合马上执行这个操作，就进入while块。在这里是线程执行this的wait方法，然后进入this的等待区，并解除this的锁定。正在wait的线程，期望警戒条件成立时，收到notify/notifyAll，然后退出等待区，不过还要等到再次获取锁定才能执行。

*送出请求的线程类ClientThread.java

package day19;import java.util.Random;//用来表示送出请求的线程public class ClientThread extends Thread{private Random random;private RequestQueue requestQueue;//建立一个请求队列public ClientThread(RequestQueue requestQueue,String name,long seed){super(name);//调用基类构造传入namethis.requestQueue=requestQueue;this.random=new Random(seed);}public void run(){for(int i=0;i<100;i++){Request request=new Request("No."+i);//生成一个请求System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" requets "+request);requestQueue.putRequest(request);//增加这个请求到队尾try//延时{Thread.sleep(random.nextInt(1000));}catch(InterruptedException e){}}}}

*接受请求的线程类ServerThread.java

package day19;import java.util.Random;//用来表示接受请求的线程public class ServerThread extends Thread {private Random random;private RequestQueue requestQueue;//建立一个请求队列public ServerThread(RequestQueue requestQueue,String name,long seed) {super(name);//调用基类构造传入namethis.requestQueue=requestQueue;this.random=new Random(seed);}public void run(){for(int i=0;i<100;i++){Request request=requestQueue.getRequest();//从请求队列中获取一个请求System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" handles "+request);try//延时{Thread.sleep(random.nextInt(1000));}catch(InterruptedException e){}}}}

*测试类Main.java

package day19;public class Main {public static void main(String[] args) {RequestQueue requestQueue=new RequestQueue();//建立一个请求队列实例new ClientThread(requestQueue,"Alice",1234567L).start();//Alice送出请求new ServerThread(requestQueue,"Bobby",7654321L).start();//Bobby处理请求}}

部分运行结果：

Alice requets [RequestNo.5]
Bobby handles [RequestNo.5]
Alice requets [RequestNo.6]
Alice requets [RequestNo.7]
Bobby handles [RequestNo.6]
Alice requets [RequestNo.8]
Alice requets [RequestNo.9]
Bobby handles [RequestNo.7]
Bobby handles [RequestNo.8]
Bobby handles [RequestNo.9]

在Guarded Suspension Pattern中，除了有被while-wait防卫的方法外，还应有更改实例状态(特别是用来改警戒条件)的方法。

*等待端的范例

while(!ready){wait();}//后面做该做的事

*唤醒端的范例

ready=true;//改变实例状态而使警戒条件成立时notifyAll();