线程同步:保护性暂停与生产者消费者模式在Java中的应用
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更新于2024-08-08
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"本文档主要探讨了设计模式中的保护性暂停(Guarded Suspension)概念,以及如何在生产者消费者模型中应用这一模式来实现解耦和同步控制。在Java编程中,保护性暂停通常涉及到对临界区的管理,确保在多线程环境中,一个线程(生产者)设置对象数据后通知另一个线程(消费者)获取数据,避免并发访问带来的数据不一致问题。
设计模式的核心在于`GuardedObject`类,它包含两个关键方法:`get` 和 `setResponse`。`get` 方法负责线程安全地获取对象,通过`synchronized`关键字保证同一时刻只有一个线程能进入临界区。在`get`方法中,使用`wait`和`notifyAll`机制来实现等待和唤醒。当生产者(调用`setResponse`的线程)还没有设置对象时,消费者线程会进入`wait`状态,直到生产者完成设置并调用`notifyAll`唤醒所有等待的线程。
`get`方法首先检查`reponse`是否已经设置,如果为空,则进入循环等待。同时,通过计算剩余等待时间和检查是否超过预定的`timeout`值,防止线程被非预期的中断("虚假唤醒")所唤醒。如果`timeout`到达,方法会输出"超时"信息并退出。
生产者线程调用`setResponse`设置对象,并在同步块内部执行`notifyAll`,这样就会唤醒所有等待在`get`方法中的消费者线程。`Test1`类中的`main`方法则创建了一个`GuardedObject`实例,并启动两个线程,一个作为生产者,一个作为消费者,展示了生产者消费者模式的实际应用。
通过这种方式,保护性暂停确保了数据的一致性和线程间的协作,提高了系统的可靠性和可维护性。这种设计模式在处理并发场景时,尤其适用于需要避免资源竞争的情况,如消息队列、数据库连接池等。理解并熟练运用这些设计模式,能够提升软件的并发性能和稳定性。"
2022-06-21 上传
2024-04-07 上传
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小兔子平安
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