31. GuardedSuspension模式：等待唤醒机制的规范实现 - 并发设计模式 - 待完善

1. 场景

Web版的文件浏览器，通过它用户可以在浏览器里查看服务器上的目录和文件。这个项目依赖运维部门提供的文件浏览服务，而这个文件浏览服务只支持消息队列（MQ）方式接入。消息队列在互联网大厂中用的非常多，主要用作流量削峰和系统解耦。在这种接入方式中，发送消息和消费结果这两个操作之间是异步的。

class Message {
	String id;
	String content;
}
// 该方法可以发送消息
	void send(Message msg) {
		// 省略相关代码
	}

	// MQ消息返回后会调用该方法
	// 该方法的执行线程不同于
	// 发送消息的线程
	void onMessage(Message msg) {
		// 省略相关代码
	}

	// 处理浏览器发来的请求
	Respond handleWebReq(){
	  //创建一消息
	  Message msg1 = new Message("1","{...}");
	  //发送消息
	  send(msg1);
	  //如何等待MQ返回的消息呢？
	  String result = ...;
	}

问题：给MQ发送消息的线程是处理Web请求的线程T1，但消费MQ结果的线程并不是线程T1，那线程T1如何等待MQ的返回结果？

2. Guarded Suspension模式

Guarded Suspension，保护性地暂停。

class GuardedObject<T> {
	// 受保护的对象
	T obj;
	final Lock lock = new ReentrantLock();
	final Condition done = lock.newCondition();
	final int timeout = 1;

	// 获取受保护对象
	T get(Predicate<T> p) {
		lock.lock();
		try {
			// MESA管程推荐写法
			while (!p.test(obj)) {
				done.await(timeout, TimeUnit.SECONDS);
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			throw new RuntimeException(e);
		} finally {
			lock.unlock();
		}
		// 返回非空的受保护对象
		return obj;
	}

	// 事件通知方法
	void onChanged(T obj) {
		lock.lock();
		try {
			this.obj = obj;
			done.signalAll();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}
}

3. 扩展Guarded Suspension模式

class GuardedObject<T> {
	// 受保护的对象
	T obj;
	final Lock lock = new ReentrantLock();
	final Condition done = lock.newCondition();
	final int timeout = 2;
	// 保存所有GuardedObject
	final static Map<Object, GuardedObject> gos = new ConcurrentHashMap<>();

	// 静态方法创建GuardedObject
	static <K> GuardedObject create(K key) {
		GuardedObject go = new GuardedObject();
		gos.put(key, go);
		return go;
	}

	static <K, T> void fireEvent(K key, T obj) {
		GuardedObject go = gos.remove(key);
		if (go != null) {
			go.onChanged(obj);
		}
	}

	// 获取受保护对象
	T get(Predicate<T> p) {
		lock.lock();
		try {
			// MESA管程推荐写法
			while (!p.test(obj)) {
				done.await(timeout, TimeUnit.SECONDS);
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			throw new RuntimeException(e);
		} finally {
			lock.unlock();
		}
		// 返回非空的受保护对象
		return obj;
	}

	// 事件通知方法
	void onChanged(T obj) {
		lock.lock();
		try {
			this.obj = obj;
			done.signalAll();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}
}

利用扩展后的GuardedObject来解决小灰同学的问题。

// 处理浏览器发来的请求
	Respond handleWebReq() {
		int id = 序号生成器.get();
		// 创建一消息
		Message msg1 = new Message(id, "{...}");
		// 创建GuardedObject实例
		GuardedObject<Message> go = GuardedObject.create(id);
		// 发送消息
		send(msg1);
		// 等待MQ消息
		Message r = go.get(t -> t != null);
	}

	void onMessage(Message msg) {
		// 唤醒等待的线程
		GuardedObject.fireEvent(msg.id, msg);
	}

// TODO 不是很懂