一步一步努力向上爬 — Sat, 27 Oct 2007 08:23:00 GMT

生��?消费者模型是最基本的�ƈ发协作模型，是所有�ƈ发协作的基础。可以这么说�Q�其他的�q�发协作都是供求关系模型的变�U�。生产者，消费者之间的供求关系可以��单的使用��道来构造。让我们看两者之间的行�ؓ模式�Q? *生��/消费模型�Q�消费者如果无消费对象�Q�就会阻塞直到有消费对象到达�Q�一个消费对象仅供一个消费者消贏V�? *BlockingQueue: 如果队列为空�Q�则��d��操作��会��d��直至队列有新的内容到达；队列中对象一旦被��d��Q�将从队列中�U�走�? 由此可见�Q�阻塞队列天然符合生�?消费模型的供求行为模式。在前面展示condition的用法的时候，曄�� 用过生��?消费者模型来举例。那个例子如果改用BlockingQueue来写的话��十分简�?

    ...

BlockingQueue q =new ArrayBlockingQueue (10);

...

public void supply () {

q.put("product by "+Thread.currentThread().getId()+":"+(++productNo));

}

...

public void cunsume () {

String product  =q.take();

System.out.println("consume product:"+product);

}

从BlockingQueue也可以看出，它和UNIX�pȝ��下面的Pipe十分�怼�。所不同的不�q�是两点�Q�首先，pipe是进�E�间的，命名��道甚至可以在非亲缘�q�程间��用，而BlockingQueue 目前只是�U�程间的通信手段。当�Ӟ��׃��java本��n强大的动态类装蝲功能�Q�这个缺陷对java�E�序之间的沟通限制�ƈ不大。其�ơ，pipe是基于字节流的，而BlockingQueue�? ��Z��对象的，�q��得BlockingQueue更加易用�Q�不�q�却让BlockingQueue�l�定了Java语言�Q��ɘq�一步成��量��本地�q�程通信工具的难度增大�?

从前面对生��/消费模型的行为方式可以看出，生��/消费模型着重于规范消费者的行�ؓ模式�Q�当消费速度��过生��速度的时候，消费者就会被��d��。而对于生产者的行�ؓ则没�? 规定。当生��速度��过消费速度�Q�生产者的行�ؓ模式可以分�ؓ以下几种�Q? #当积压的产品辑ֈ�一定数量时�Q�生产者被��d�� #无论有多��积压��品，生��者都不会被阻�? #不能有�Q何积压��品，生��者在当前产品未被消费之前�Q�会被阻�? 对于产品来说�Q�也有不同的行�ؓ模式 #产品只有在被生��出来一�D�|��间之后才能被消费(先花�Ҏ��间晾晑ֹ��Q? #不同�c�d��的��品被消费的优先��不同(有钻石的话，黄金��先放一边吧:))

�Ҏ��生��者行为模式的不同Concurrent包提供了不同的BlockingQueue的实�? ||Queue�U�类||行�ؓ描述 |ArrayBlockingQueue|有限制的blocking queue�Q�积压的产品不得��过制订数量 |DelayQueue|产品只有生��Z��D�|��间之后，才能被消费，无限制的�U�压产品 |LinkedBlockingQueue|同时支持有限制的blocking queue�Q�也能支持无限制的积压��品（数量不能��过Integer.MAX_VALUE) |PriorityBlockingQueue|不同产品的被消费优先�U�不同，无限制的�U�压产品 |SynchronousQueue|不允许积压��?/e>

�q�些不同的行为模式中�Q�较为常见的除了ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue之外�Q�PriorityBlockingQueue也非帔R��要。�D例来��_��如果我们利用BlockingQueue 来实��C��个邮件系�l�（著名的qmail��是利用pipe技术构建的核心架构�Q�。我们知道邮件有不同的��别，如果当前队列里有加急邮仉��要处理的话，�pȝ��优先处理加急邮件�? 我们��以邮�g传递�ؓ例子�Q�说明PriorityBlockingQueue的��用方法。（注：�q�里的这个邮件模型只是一个非常简陋的模型�Q�用来说明PriorityBlockingQueue的��用方法而已�Q? 和实际应用有很大的差距）

首先�Q�我们需要了解邮件传递过�E�的基本模型。在�q�个��单的邮�g传送模型中涉及��C��列概�? *MDA: Mail Deliver Agent, 负责接受指定用户的邮件�? *MTA: Mail Transfer Agent, 负责接受�q�程传送过来的邮�g�Q��ƈ��其传送给收�g人的MDA 它们和邮件用户之间的关系如下�?/p>

其中MTA使用Queue传送邮件给MDA。因此，不同的用户会使用不同的Mail Queue。下面是MailQueue的代�?

public class MailQueue extends PriorityBlockingQueue{

public E take () throws InterruptedException {

E ren  =super.take();

Utils._log("take:"+ren);

return ren;

}



public void put (E o) {

super.put(o);

Utils._log("put:"+o);

}

}

��Z��能够�Ҏ��收�g人的Mail Address扑ֈ�相应的Mail Queue, 使用一个MailQueueFactory来��生MailQueue

public class MailQueueFactory {

//A ConcurrentHashMap is used here instead of Hashtable

static ConcurrentHashMap> mailQueues  =

new ConcurrentHashMap>(); 

public static BlockingQueue getMailQueue (MailDeliverer e) {

return getMailQueue(e.getMailAccount());

}



public static BlockingQueue getReceiveMailQueue (Mail m) {

return getMailQueue (m.getReceiver());

}



public static BlockingQueue getMailQueue (MailAccount e) {

mailQueues.putIfAbsent  (e,new MailQueue());

MailQueue mailQ   =mailQueues.get(e);



return mailQ;

}

}

需要注意的是，我们在MailQueueFactory里面使用了ConcurrentHashMap�Q�而不是传�l�的Hashtable, 虽然Hashtable是thread-safe�Q�但是缺乏putIfAbsent�q�样�? 原子函数�Q�如果不��心设计的话�Q�会造成对同一个MailQueue重复初始化，从而导致死锁问题�? 下面看Mail的定�?

public class Mail implements Comparable{

public final static int emergencyMail  =0;

public final static int normalMail     =1;



static AtomicInteger serialCounter   =new AtomicInteger(0);



private int mailLevel;

private int serialNumber        =serialCounter.addAndGet(1);

private MailAccount receiver    =null;

private MailAccount sender      =null;

private Date sendTime           =new Date();



public Mail (String from, String to, int level) {

...

}



//Get functions

...



public int compareTo(Object o) {

if (o instanceof Mail) {

return compareTo ((Mail)o);

}

return 0;

}



public int compareTo (Mail o) {

if (o.mailLevel==this.mailLevel) {   //Same level, compare the serial no

if (o.serialNumber==this.serialNumber)

return 0;

if (o.serialNumber>this.serialNumber)

return -1;

return 1;

}

if (this.mailLevel==emergencyMail) return -1;

return 1;

}

//Other functions

...

}

�q�里值得注意的是AtomicInteger的��用，它被用来做内部serialNumber的��生。另外就是compareTo函数的��用，PriorityBlockingQueue使用Comparable接口来判定元素的优先�U�别。这里所定义的优先��如下�Q? *如果邮�g�c�d��相同�Q�则序列号小的邮件有较大的优先�� *如果邮�g�c�d��不同�Q�则emergencyMail有较大的优先�U? 最后是Deliver Agent �?Transfer Agent的代�?

public class MailDeliverer {

MailAccount mailAccount =null;



public MailDeliverer (MailAccount account) {

this.mailAccount    =account;

}



public MailAccount getMailAccount() {

return mailAccount;

}



public Mail retrieveMail () {

Mail mail   =null;

while (mail==null) {

try {

mail    =MailQueueFactory.getMailQueue(this).take();

}catch (Exception e) {

Utils._log("Encounter Exception",e);

}

}

return mail;

}

}



public class MailTransfer {

private static MailTransfer instance   =new MailTransfer ();

private MailTransfer () { }



public static MailTransfer getInstance () {

return instance;

}



public void processMail (Mail m) {

BlockingQueue mailQ =MailQueueFactory.getReceiveMailQueue(m);

try {

mailQ.put(m);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

一步一步努力向上爬 2007-10-27 16:23 发表评论

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