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jackroomage:
-HashMap 类 (除了不同步和允许使用 null ...
map,set,list,等JAVA中集合解析 -
bin_1715575332:
讲得很形象,呵呵。
Spring如何实现IOC与AOP的 -
love_miaohong:
表达的很清晰!
map,set,list,等JAVA中集合解析 -
Wuaner:
引用 4,sleep必须捕获异常,而wait,notify和n ...
sleep() 和 wait() 的区别 -
javawen:
dadsdddddd
java 异常类
3.5 队列请求
所谓队列请求,就是对命令对象进行排队,组成工作队列,然后依次取出命令对象来执行。多用多线程或者线程池来进行命令队列的处理,当然也可以不用多线程,就是一个线程,一个命令一个命令的循环处理,就是慢点。
继续宏命令的例子,其实在后厨,会收到很多很多的菜单,一般是按照菜单传递到后厨的先后顺序来进行处理,对每张菜单,假定也是按照菜品的先后顺序进行制作,那么在后厨就自然形成了一个菜品的队列,也就是很多个用户的命令对象的队列。
后厨有很多厨师,每个厨师都从这个命令队列里面取出一个命令,然后按照命令做出菜来,就相当于多个线程在同时处理一个队列请求。
因此后厨就是一个很典型的队列请求的例子。
提示一点:后厨的厨师与命令队列之间是没有任何关联的,也就是说是完全解耦的。命令队列是客户发出的命令,厨师只是负责从队列里面取出一个,处理,然后再取下一个,再处理,仅此而已,厨师不知道也不管客户是谁。
下面就一起来看看如何实现队列请求。
1:如何实现命令模式的队列请求
(1)先从命令接口开始,除了execute方法外,新加了一个返回发出命令的桌号,就是点菜的桌号,还有一个是为命令对象设置接收者的方法,也把它添加到接口上,这个是为了后面多线程处理的时候方便使用。示例代码如下:
- /**
- * 命令接口,声明执行的操作
- */
- public interface Command {
- /**
- * 执行命令对应的操作
- */
- public void execute();
- /**
- * 设置命令的接收者
- * @param cookApi 命令的接收者
- */
- public void setCookApi(CookApi cookApi);
- /**
- * 返回发起请求的桌号,就是点菜的桌号
- * @return 发起请求的桌号
- */
- public int getTableNum();
- }
/** * 命令接口,声明执行的操作 */ public interface Command { /** * 执行命令对应的操作 */ public void execute(); /** * 设置命令的接收者 * @param cookApi 命令的接收者 */ public void setCookApi(CookApi cookApi); /** * 返回发起请求的桌号,就是点菜的桌号 * @return 发起请求的桌号 */ public int getTableNum(); }
(2)厨师的接口也发生了一点变化,在cook的方法上添加了发出命令的桌号,这样在多线程输出信息的时候,才知道到底是在给哪个桌做菜,示例代码如下:
- /**
- * 厨师的接口
- */
- public interface CookApi {
- /**
- * 示意,做菜的方法
- * @param tableNum 点菜的桌号
- * @param name 菜名
- */
- public void cook( int tableNum,String name);
- }
/** * 厨师的接口 */ public interface CookApi { /** * 示意,做菜的方法 * @param tableNum 点菜的桌号 * @param name 菜名 */ public void cook(int tableNum,String name); }
(3)开始来实现命令接口,为了简单,这次只有热菜,因为要做工作都在后厨的命令队列里面,因此凉菜就不要了,示例代码如下:
- /**
- * 命令对象,绿豆排骨煲
- */
- public class ChopCommand implements Command{
- /**
- * 持有具体做菜的厨师的对象
- */
- private CookApi cookApi = null ;
- /**
- * 设置具体做菜的厨师的对象
- * @param cookApi 具体做菜的厨师的对象
- */
- public void setCookApi(CookApi cookApi) {
- this .cookApi = cookApi;
- }
- /**
- * 点菜的桌号
- */
- private int tableNum;
- /**
- * 构造方法,传入点菜的桌号
- * @param tableNum 点菜的桌号
- */
- public ChopCommand( int tableNum){
- this .tableNum = tableNum;
- }
- public int getTableNum(){
- return this .tableNum;
- }
- public void execute() {
- this .cookApi.cook(tableNum, "绿豆排骨煲" );
- }
- }
/** * 命令对象,绿豆排骨煲 */ public class ChopCommand implements Command{ /** * 持有具体做菜的厨师的对象 */ private CookApi cookApi = null; /** * 设置具体做菜的厨师的对象 * @param cookApi 具体做菜的厨师的对象 */ public void setCookApi(CookApi cookApi) { this.cookApi = cookApi; } /** * 点菜的桌号 */ private int tableNum; /** * 构造方法,传入点菜的桌号 * @param tableNum 点菜的桌号 */ public ChopCommand(int tableNum){ this.tableNum = tableNum; } public int getTableNum(){ return this.tableNum; } public void execute() { this.cookApi.cook(tableNum,"绿豆排骨煲"); } }
还有一个命令对象是“北京烤鸭“,跟上面实现一样,只是菜名不同而已,所以就不去展示示例代码了。
(4)接下来构建很重要的命令对象的队列,其实也不是有多难,多个命令对象嘛,用个集合来存储就好了,然后按照放入的顺序,先进先出即可。
请注意:为了演示的简单性,这里没有使用java.util.Queue,直接使用List来模拟实现了。
示例代码如下:
- /**
- * 命令队列类
- */
- public class CommandQueue {
- /**
- * 用来存储命令对象的队列
- */
- private static List<Command> cmds = new ArrayList<Command>();
- /**
- * 服务员传过来一个新的菜单,需要同步,
- * 因为同时会有很多的服务员传入菜单,而同时又有很多厨师在从队列里取值
- * @param menu 传入的菜单
- */
- public synchronized static void addMenu(MenuCommand menu){
- //一个菜单对象包含很多命令对象
- for (Command cmd : menu.getCommands()){
- cmds.add(cmd);
- }
- }
- /**
- * 厨师从命令队列里面获取命令对象进行处理,也是需要同步的
- */
- public synchronized static Command getOneCommand(){
- Command cmd = null ;
- if (cmds.size() > 0 ){
- //取出队列的第一个,因为是约定的按照加入的先后来处理
- cmd = cmds.get(0 );
- //同时从队列里面取掉这个命令对象
- cmds.remove(0 );
- }
- return cmd;
- }
- }
/** * 命令队列类 */ public class CommandQueue { /** * 用来存储命令对象的队列 */ private static List<Command> cmds = new ArrayList<Command>(); /** * 服务员传过来一个新的菜单,需要同步, * 因为同时会有很多的服务员传入菜单,而同时又有很多厨师在从队列里取值 * @param menu 传入的菜单 */ public synchronized static void addMenu(MenuCommand menu){ //一个菜单对象包含很多命令对象 for(Command cmd : menu.getCommands()){ cmds.add(cmd); } } /** * 厨师从命令队列里面获取命令对象进行处理,也是需要同步的 */ public synchronized static Command getOneCommand(){ Command cmd = null; if(cmds.size() > 0 ){ //取出队列的第一个,因为是约定的按照加入的先后来处理 cmd = cmds.get(0); //同时从队列里面取掉这个命令对象 cmds.remove(0); } return cmd; } }
提示:
这里并没有考虑一些复杂的情况,比如:如果命令队列里面没有命令,而厨师又来获取命令怎么办?这里只是做一个基本的示范,并不是完整的实现,所以这里就没有去处理这些问题了,当然出现这种问题,就需要使用wait/notify来进行线程调度了。
(5)有了命令队列,谁来向这个队列里面传入命令呢?
很明显是服务员,当客户点菜完成,服务员就会执行菜单,现在执行菜单就相当于把菜单直接传递给后厨,也就是要把菜单里的所有命令对象加入到命令队列里面。因此菜单对象的实现需要改变,示例代码如下:
- /**
- * 菜单对象,是个宏命令对象
- */
- public class MenuCommand implements Command {
- /**
- * 用来记录组合本菜单的多道菜品,也就是多个命令对象
- */
- private Collection<Command> col = new ArrayList<Command>();
- /**
- * 点菜,把菜品加入到菜单中
- * @param cmd 客户点的菜
- */
- public void addCommand(Command cmd){
- col.add(cmd);
- }
- public void setCookApi(CookApi cookApi){
- //什么都不用做
- }
- public int getTableNum(){
- //什么都不用做
- return 0 ;
- }
- /**
- * 获取菜单中的多个命令对象
- * @return 菜单中的多个命令对象
- */
- public Collection<Command> getCommands(){
- return this .col;
- }
- public void execute() {
- //执行菜单就是把菜单传递给后厨
- CommandQueue.addMenu(this );
- }
- }
/** * 菜单对象,是个宏命令对象 */ public class MenuCommand implements Command { /** * 用来记录组合本菜单的多道菜品,也就是多个命令对象 */ private Collection<Command> col = new ArrayList<Command>(); /** * 点菜,把菜品加入到菜单中 * @param cmd 客户点的菜 */ public void addCommand(Command cmd){ col.add(cmd); } public void setCookApi(CookApi cookApi){ //什么都不用做 } public int getTableNum(){ //什么都不用做 return 0; } /** * 获取菜单中的多个命令对象 * @return 菜单中的多个命令对象 */ public Collection<Command> getCommands(){ return this.col; } public void execute() { //执行菜单就是把菜单传递给后厨 CommandQueue.addMenu(this); } }
(6)现在有了命令队列,也有人负责向队列里面添加命令了,可是谁来执行命令队列里面的命令呢?
答案是:由厨师从命令队列里面获取命令,并真正处理命令,而且厨师在处理命令前会把自己设置到命令对象里面去当接收者,表示这个菜由我来实际做。
厨师对象的实现,大致有如下的改变:
- 为了更好的体现命令队列的用法,再说实际情况也是多个厨师,这里用多线程来模拟多个厨师,他们自己从命令队列里面获取命令,然后处理命令,然后再获取下一个,如此反复,因此厨师类要实现多线程接口。
- 还有一个改变,为了在多线程中输出信息,让我们知道是哪一个厨师在执行命令,给厨师添加了一个姓名的属性,通过构造方法传入。
- 另外一个改变是为了在多线程中看出效果,在厨师真正做菜的方法里面使用随机数模拟了一个做菜的时间。
好了,介绍完了改变的地方,一起看看代码吧,示例代码如下:
- /**
- * 厨师对象,做热菜的厨师
- */
- public class HotCook implements CookApi,Runnable{
- /**
- * 厨师姓名
- */
- private String name;
- /**
- * 构造方法,传入厨师姓名
- * @param name 厨师姓名
- */
- public HotCook(String name){
- this .name = name;
- }
- public void cook( int tableNum,String name) {
- //每次做菜的时间是不一定的,用个随机数来模拟一下
- int cookTime = ( int )( 20 * Math.random());
- System.out.println(this .name+ "厨师正在为" +tableNum
- +"号桌做:" +name);
- try {
- //让线程休息这么长时间,表示正在做菜
- Thread.sleep(cookTime);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(this .name+ "厨师为" +tableNum
- +"号桌做好了:" +name+ ",共计耗时=" +cookTime+ "秒" );
- }
- public void run() {
- while ( true ){
- //到命令队列里面获取命令对象
- Command cmd = CommandQueue.getOneCommand();
- if (cmd != null ){
- //说明取到命令对象了,这个命令对象还没有设置接收者
- //因为前面都还不知道到底哪一个厨师来真正执行这个命令
- //现在知道了,就是当前厨师实例,设置到命令对象里面
- cmd.setCookApi(this );
- //然后真正执行这个命令
- cmd.execute();
- }
- //休息1秒
- try {
- Thread.sleep(1000L);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- }
/** * 厨师对象,做热菜的厨师 */ public class HotCook implements CookApi,Runnable{ /** * 厨师姓名 */ private String name; /** * 构造方法,传入厨师姓名 * @param name 厨师姓名 */ public HotCook(String name){ this.name = name; } public void cook(int tableNum,String name) { //每次做菜的时间是不一定的,用个随机数来模拟一下 int cookTime = (int)(20 * Math.random()); System.out.println(this.name+"厨师正在为"+tableNum +"号桌做:"+name); try { //让线程休息这么长时间,表示正在做菜 Thread.sleep(cookTime); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(this.name+"厨师为"+tableNum +"号桌做好了:"+name+",共计耗时="+cookTime+"秒"); } public void run() { while(true){ //到命令队列里面获取命令对象 Command cmd = CommandQueue.getOneCommand(); if(cmd != null){ //说明取到命令对象了,这个命令对象还没有设置接收者 //因为前面都还不知道到底哪一个厨师来真正执行这个命令 //现在知道了,就是当前厨师实例,设置到命令对象里面 cmd.setCookApi(this); //然后真正执行这个命令 cmd.execute(); } //休息1秒 try { Thread.sleep(1000L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
(7)该来看看服务员类了,由于现在考虑了后厨的管理,因此从实际来看,这次服务员也不知道到底命令的真正接收者是谁了,也就是说服务员也不知道某个菜到底最后由哪一位厨师完成,所以服务员类就简单了。
组装命令对象和接收者的功能后移到厨师类的线程里面了,当某个厨师从命令队列里面获取一个命令对象的时候,这个厨师就是这个命令的真正接收者。
看看服务员类的示例代码如下:
- /**
- * 服务员,负责组合菜单,还负责执行调用
- */
- public class Waiter {
- /**
- * 持有一个宏命令对象——菜单
- */
- private MenuCommand menuCommand = new MenuCommand();
- /**
- * 客户点菜
- * @param cmd 客户点的菜,每道菜是一个命令对象
- */
- public void orderDish(Command cmd){
- //添加到菜单中
- menuCommand.addCommand(cmd);
- }
- /**
- * 客户点菜完毕,表示要执行命令了,这里就是执行菜单这个组合命令
- */
- public void orderOver(){
- this .menuCommand.execute();
- }
- }
/** * 服务员,负责组合菜单,还负责执行调用 */ public class Waiter { /** * 持有一个宏命令对象——菜单 */ private MenuCommand menuCommand = new MenuCommand(); /** * 客户点菜 * @param cmd 客户点的菜,每道菜是一个命令对象 */ public void orderDish(Command cmd){ //添加到菜单中 menuCommand.addCommand(cmd); } /** * 客户点菜完毕,表示要执行命令了,这里就是执行菜单这个组合命令 */ public void orderOver(){ this.menuCommand.execute(); } }
(8)在见到曙光之前,还有一个问题要解决,就是谁来启动多线程的厨师呢?
为了实现后厨的管理,为此专门定义一个后厨管理的类,在这个类里面去启动多个厨师的线程。而且这种启动在运行期间应该只有一次。示例代码如下:
- /**
- * 后厨的管理类,通过此类让后厨的厨师进行运行状态
- */
- public class CookManager {
- /**
- * 用来控制是否需要创建厨师,如果已经创建过了就不要再执行了
- */
- private static boolean runFlag = false ;
- /**
- * 运行厨师管理,创建厨师对象并启动他们相应的线程,
- * 无论运行多少次,创建厨师对象和启动线程的工作就只做一次
- */
- public static void runCookManager(){
- if (!runFlag){
- runFlag = true ;
- //创建三位厨师
- HotCook cook1 = new HotCook( "张三" );
- HotCook cook2 = new HotCook( "李四" );
- HotCook cook3 = new HotCook( "王五" );
- //启动他们的线程
- Thread t1 = new Thread(cook1);
- t1.start();
- Thread t2 = new Thread(cook2);
- t2.start();
- Thread t3 = new Thread(cook3);
- t3.start();
- }
- }
- }
/** * 后厨的管理类,通过此类让后厨的厨师进行运行状态 */ public class CookManager { /** * 用来控制是否需要创建厨师,如果已经创建过了就不要再执行了 */ private static boolean runFlag = false; /** * 运行厨师管理,创建厨师对象并启动他们相应的线程, * 无论运行多少次,创建厨师对象和启动线程的工作就只做一次 */ public static void runCookManager(){ if(!runFlag){ runFlag = true; //创建三位厨师 HotCook cook1 = new HotCook("张三"); HotCook cook2 = new HotCook("李四"); HotCook cook3 = new HotCook("王五"); //启动他们的线程 Thread t1 = new Thread(cook1); t1.start(); Thread t2 = new Thread(cook2); t2.start(); Thread t3 = new Thread(cook3); t3.start(); } } }
(9)曙光来临了,写个客户端测试测试,示例代码如下:
- public class Client {
- public static void main(String[] args) {
- //先要启动后台,让整个程序运行起来
- CookManager.runCookManager();
- //为了简单,直接用循环模拟多个桌号点菜
- for ( int i = 0 ;i< 5 ;i++){
- //创建服务员
- Waiter waiter = new Waiter();
- //创建命令对象,就是要点的菜
- Command chop = new ChopCommand(i);
- Command duck = new DuckCommand(i);
- //点菜,就是把这些菜让服务员记录下来
- waiter.orderDish(chop);
- waiter.orderDish(duck);
- //点菜完毕
- waiter.orderOver();
- }
- }
- }
public class Client { public static void main(String[] args) { //先要启动后台,让整个程序运行起来 CookManager.runCookManager(); //为了简单,直接用循环模拟多个桌号点菜 for(int i = 0;i<5;i++){ //创建服务员 Waiter waiter = new Waiter(); //创建命令对象,就是要点的菜 Command chop = new ChopCommand(i); Command duck = new DuckCommand(i); //点菜,就是把这些菜让服务员记录下来 waiter.orderDish(chop); waiter.orderDish(duck); //点菜完毕 waiter.orderOver(); } } }
(10)运行一下,看看效果,可能每次运行的效果不一样,毕竟是使用多线程在处理请求队列,某次运行的结果如下:
好好观察上面的数据,在多线程环境下,虽然保障了命令对象取出的顺序是先进先出,但是究竟是哪一个厨师来做,还有具体做多长时间都是不定的。
PS: 有朋友发信息要联系方式,好多多交流,这里公布一下我的QQ号,有需要的朋友可以加入:1500562586
未完待续......
转载自:http://chjavach.iteye.com/blog/716734
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