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wait & notify & notifyAll_实现有界缓存

秋风醉了
 秋风醉了
发布于 2014/09/01 18:12
字数 1008
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wait & notify & notifyAll_实现有界缓存

接上篇:http://my.oschina.net/xinxingegeya/blog/308773

条件队列就好像面包机中通知”面包以烤好“的铃声。如果你注意听着铃声,那么当前面包烤好后可以立刻得到通知,然后放下手头的事情(或者先把手头的事情做完,例如先看完报纸)开始品尝面包。如果没有听见铃声(可能出去拿报纸了),那么就会错过通知信息,但回到厨房时,还可以观察烤面包机的状态,如果已经烤好,那么就会取出面包,如果还未烤好,就再次留意铃声。

条件队列这个名字来源于:它使得一组线程(称之为等待线程集合)能够通过某种方式来等待特定的条件变为真。

每个Java对象都可以作为一个锁,每个对象同样可以作为一个条件队列,并且Object中的wait,notify和notifyAll方法就构成了内部条件队列的API。对象的内置锁与其内部条件队列是相互关联的,要调用对象X中条件队列的任何一个方法,必须持有对象X上的锁。只有能对状态检查时,才能在某个条件上等待,并且只有修改状态时,才能从条件等待中释放另一个线程。

Object.wait()会自动释放锁,并请求操作系统挂起当前线程,从而使其他线程能够获得这个锁并修改对象的状态。

先来了解一下Object.wait和notify方法,见文章:http://my.oschina.net/xinxingegeya/blog/345816

 

使用条件队列实现的有界缓存

在下面这段程序中实现了基于wait和notifyAll的一个有界缓存。这比使用了休眠的有界缓存更简单,更高效(当缓存状态没有发生改变时,线程醒来的次数将更少),响应性也更高(当发生特定状态变化时将立即醒来)。这是一个较大的改进,但是要注意:与使用休眠的有界缓存相比,条件队列并没有改变原来的语义。它只是在多个方面进行了优化:CPU效率、上下文切换开销和响应性等。如果某个功能无法通过”轮询和休眠“来实现,那么使用条件队列也无法实现,但条件队列在使得在表达和管理状态依赖性时更加简单和高效。

看程序实现:

package sync;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * User: ASUS
 * Date: 14-9-1
 * Time: 下午5:17
 * To change this template use File | Settings | File Templates.
 */
public class BoundBuffer<V> extends BaseBoundedBuffer<V> {
    protected BoundBuffer(int capacity) {
        super(capacity);
    }

    // 阻塞并直到:NOT FULL
    public synchronized void put(V v) throws InterruptedException {
        while (isFull()) {
            System.out.println("put wait");
            // 释放当前线程持有的内置锁,并请求操作系统挂起当前线程,
            // 直到其他线程调用notifyAll解除该线程的阻塞状态,并重新获得内置锁。
            wait(); //调用wait意味着我要休息了
        }
        doPut(v);
        //调用通知方法意味着铃响,也就是发生了特定的事情唤醒阻塞的线程。
        notifyAll(); //解除所有那些在该对象上调用wait方法的线程的阻塞状态。
    }

    public synchronized V take() throws InterruptedException {
        while (isEmpty()) {
            System.out.println("take wait");
            wait();
        }
        V v = doTake();
        notifyAll();
        return v;
    }

    public static void main(String args[]) {
        final BoundBuffer buffer = new BoundBuffer(10);

        //线程t2打印缓存中的消息
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        System.out.println(buffer.take());
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });

        //线程t1放入缓存消息
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    try {
                        buffer.put(new String("sadsasd"));
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        //只有两个线程组成的等待条件为真的线程集合
        t2.start();
        t1.start();
    }
}

后记:Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程,释放CPU控制权,主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时,释放了对象锁的控制。

==============END==============

© 著作权归作者所有

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