1.什么是线程间协作?
线程之间相互配合,完成某项工作,比如:一个线程修改了一个对象的值,而另一个线程感知到了变化,然后进行相应的操作,整个过程开始于一个线程,而最终执行又是另一个线程。前者是生产者,后者就是消费者,这种模式隔离了“做什么”(what)和“怎么做”(How),简单的办法是让消费者线程不断地循环检查变量是否符合预期在while循环中设置不满足的条件,如果条件满足则退出while循环,从而完成消费者的工作。却存在如下问题:
1) 难以确保及时性。
2)难以降低开销。如果降低睡眠的时间,比如休眠1毫秒,这样消费者能更加迅速地发现条件变化,但是却可能消耗更多的处理器资源,造成了无端的浪费。
2.等待/通知机制
2.1 等待和通知的标准范式
在调用wait()、notify()系列方法之前,线程必须要获得该对象的对象级别锁,即只能在同步方法或同步块中调用wait()方法、notify()系列方法,进入wait()方法后,当前线程释放锁,在从wait()返回前,线程与其他线程竞争重新获得锁, 执行notify()系列方法的线程退出调用了notifyAll的synchronized代码块的时候后,他们就会去竞争。如果其中一个线程获得了该对象锁,它就会继续往下执行,在它退出synchronized代码块,释放锁后,其他的已经被唤醒的线程将会继续竞争获取该锁,一直进行下去,直到所有被唤醒的线程都执行完毕。
等待方遵循如下原则
1、获取对象的锁
2、如果条件不满足,那么调用对象的wait方法,被 通知后让仍要检查条件。
3、条件满足,则执行对应的逻辑
通知方遵循如下原则
1、获取对象的锁
2、改变条件
3、通知所有等待在对象上的线程
2.2 notify和notifyAll应该用谁?
尽可能用notifyall(),谨慎使用notify(),因为notify()只会唤醒一个线程,我们无法确保被唤醒的这个线程一定就是我们需要唤醒的线程,具体表现参见代码。
2.3 等待超时模式实现一个连接池
调用场景:调用一个方法时等待一段时间(一般来说是给定一个时间段),如果该方法能够在给定的时间段之内得到结果,那么将结果立刻返回,反之,超时返回默认结果。
假设等待时间段是T,那么可以推断出在当前时间now+T之后就会超时
等待持续时间:REMAINING=T。
•超时时间:FUTURE=now+T。
package cn.enjoyedu.ch1.pool;
import java.sql.Connection;
import java.util.LinkedList;
/**
*类说明:连接池的实现
*/
public class DBPool {
/*容器,存放连接*/
private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
/*限制了池的大小=20*/
public DBPool(int initialSize) {
if (initialSize > 0) {
for (int i = 0; i < initialSize; i++) {
pool.addLast(SqlConnectImpl.fetchConnection());
}
}
}
/*释放连接,通知其他的等待连接的线程*/
public void releaseConnection(Connection connection) {
if (connection != null) {
synchronized (pool){
pool.addLast(connection);
//通知其他等待连接的线程
pool.notifyAll();
}
}
}
/*获取*/
// 在mills内无法获取到连接,将会返回null 1S
public Connection fetchConnection(long mills)
throws InterruptedException {
synchronized (pool){
//永不超时
if(mills<=0){
while(pool.isEmpty()){
pool.wait();
}
return pool.removeFirst();
}else{
/*超时时刻*/
long future = System.currentTimeMillis()+mills;
/*等待时长*/
long remaining = mills;
while(pool.isEmpty()&&remaining>0){
pool.wait(remaining);
/*唤醒一次,重新计算等待时长*/
remaining = future-System.currentTimeMillis();
}
Connection connection = null;
if(!pool.isEmpty()){
connection = pool.removeFirst();
}
return connection;
}
}
}
}
客户端获取连接的过程被设定为等待超时的模式,也就是在1000毫秒内如果无法获取到可用连接,将会返回给客户端一个null。设定连接池的大小为10个,然后通过调节客户端的线程数来模拟无法获取连接的场景。
它通过构造函数初始化连接的最大上限,通过一个双向队列来维护连接,调用方需要先调用fetchConnection(long)方法来指定在多少毫秒内超时获取连接,当连接使用完成后,需要调用releaseConnection(Connection)方法将连接放回线程池
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