JAVA多线程模式-Guarded Suspension

Posted 2020-08-09

• Guarded Suspension

• 多线程共享一个资源，该资源的使用是有条件的。

  • 适用环境

    • 共享资源的占用是有条件而非直接占用的。

  • 样例

    • 幼教收作业：仨熊孩子俩幼教，俩幼教面前一个长桌子，总共只能放两个作业。

  • 熊孩子

  • package GuardedSuspension;
    
    public class Child implements Runnable {
    	private Table table=null;
    	private String myName=null;	
    	private int cnt=1;
    	public Child(Table table,String myName){
    		this.table=table;
    		this.myName=myName;
    	}
    	@Override
    	public void run() {
    		while(cnt<=20){
    			Assignment a=new Assignment(this.myName,this.myName+"_"+cnt);
    			System.out.println(this.myName+" 交作业 "+cnt);
    			table.put(a);
    			cnt++;
    			try {
    				Thread.sleep(100);
    			} catch (InterruptedException e) {
    			}
    		}
    	}
    	
    }

  • 幼教

  • package GuardedSuspension;
    
    public class Teacher implements Runnable{
    	private final String myName;
    	private final Table table;
    	private int state=0;
    
    	public Teacher(Table table ,String name){
    		this.myName=name;
    		this.table=table;
    	}
    	
    	public void setState(int state){
    		this.state=state;
    	}
    	@Override
    	public void run() {
    		while(state==0){
    			Assignment a=table.get();
    			if(a!=null){
    				a.setResult(myName, "Y");
    				a.showResult();
    			}
    		}
    	}
    }

  • 桌子

  • package GuardedSuspension;
    
    import java.util.LinkedList;
    //guarded object
    public class Table {
    	private final LinkedList<Assignment> table=new LinkedList<Assignment>();
    	private final int size;
    	private int state=0;
    	public Table(int size){
    		this.size=size;
    	}
    	//guarded method
    	public synchronized void put(Assignment assignment){
    		while(table.size()>=size){
    			try {
    				wait();
    			} catch (InterruptedException e) {
    				
    			}
    		}
    		table.add(assignment);
    		notifyAll();
    	}
    	
    	//state change method
    	public synchronized Assignment get(){
    		Assignment ret=null;
    		while(table.size()<=0&&state==0){
    			try {
    				wait();
    				//wait(100); //如果并未在主线程对桌子状态进行最后的唤醒，需要是定时等待。
    			} catch (InterruptedException e) {
    				
    			}
    		}
    		ret=table.poll();
    		notifyAll();
    		return ret;
    	}
    	
    	public void setState(int state){		
    		this.state=state;
    	}
    }

  • 作业

  • package GuardedSuspension;
    
    public class Assignment {
    	private final String childName;
    	private final String assignmentName;
    	private String teacherName="N/A";
    	private String result="N/A";
    	
    	public Assignment(String childName,String assignmentName){
    		this.childName=childName;
    		this.assignmentName=assignmentName;
    	}
    	public void setResult(String teacherName,String result){
    		this.teacherName=teacherName;
    		this.result=result;
    	}
    	
    	public void showResult(){
    		System.out.println("孩子："+childName+"交给老师："+teacherName+"的作业："+assignmentName+"批改结果："+result);
    	}
    }

  • 测试类

  • package GuardedSuspension;
    
    public class Test {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		Table table=new Table(2);
    		Teacher t1=new Teacher(table,"t1");
    		Teacher t2=new Teacher(table,"t2");
    		Child c1=new Child(table,"c1");
    		Child c2=new Child(table,"c2");
    		Child c3=new Child(table,"c3");
    		Thread tChild1=new Thread(c1);
    		Thread tChild2=new Thread(c2);
    		Thread tChild3=new Thread(c3);
    		
    		Thread tTeacher1=new Thread(t1);
    		Thread tTeacher2=new Thread(t2);
    		
    		tChild1.start();
    		tChild2.start();
    		tChild3.start();
    		tTeacher1.start();
    		tTeacher2.start();
    		//等待孩子们完成所有锁也
    		try {
    			tChild1.join();
    			tChild2.join();
    			tChild3.join();
    		} catch (InterruptedException e) {
    		}
    		//如果在table类中，如果wait是定时的，则可以通过直接设置桌子状态table.setState(-1);来通知。
    		synchronized(table){
    			System.out.println("所有孩子已经离开了");
    			//设置老师状态
    			t1.setState(-1);
    			t2.setState(-1);
    			//获取table的锁后，变更其状态，同时通知所有等待在桌子旁的人离开。			
    			table.setState(-1);
    			table.notifyAll();
    		}
    	}
    
    }

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