if (timeSoFar >= msecTimeout)
throw new TimeoutException ();
else
waitTime = timeout - timeSoFar;
}
else
break;
}
}
}
public final void announce() {
object_.notifyAll ();
}
}
使用方法介紹
本小節(jié)我們將對上一節(jié)給出的抽象基類WaitWithTiming的使用方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。我們當(dāng)然可以直接使得ActiveQueue繼承自WaitWithTiming，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的抽象hook方法condition，但是這樣做有一個弊端，就是對于ActiveQueue我們只能夠?qū)崿F(xiàn)僅僅一個condition，如果我們要添加針對dequeue時隊(duì)列為空的條件判斷邏輯就無能為力了，因?yàn)閃aitWithWaiting僅僅只有一個condition方法（其實(shí)，即使有多個也沒有辦法做到通用，因?yàn)椴荒軐唧w的應(yīng)用的需求進(jìn)行假設(shè)）。
我們推薦的使用方法是，根據(jù)具體應(yīng)用的需求，整理出需要的判斷條件，創(chuàng)建相應(yīng)的類來表示這些判斷條件，使這些用來表示具體判斷條件的類繼承自WaitWithTiming，這些類中具體的條件判斷邏輯的實(shí)現(xiàn)可以使用相應(yīng)的具體的應(yīng)用實(shí)體。比如：對于本文開始所列舉的應(yīng)用，我們需要的判斷條件為隊(duì)列為滿，所以我們可以定義一個QueueFullCondition類繼承自WaitWithTiming，在QueueFullCondition中實(shí)現(xiàn)抽象的hook方法condition的邏輯，在該邏輯中在使用ActiveQueue的isFull方法。使用這種委托的方法，我們就可以比較有效的解決一個對象同時需要多個判斷條件的問題（不同的判斷條件只需定義不同的子類即可）。相應(yīng)的UML結(jié)構(gòu)圖和關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)如下：
關(guān)鍵代碼片斷：
class QueueFullCondition extends WaitWithTiming
{
public QueueFullCondition (ActiveQueue aq)
{ super (aq); } // 為WaitWithTiming中的object_賦值
public boolean condition () {
ActiveQueue aq = (ActiveQueue) object_; //使用ActiveQueue來實(shí)現(xiàn)具體的判斷邏輯
return aq.isFull ();
}
}
class ActiveQueue {
...
public synchronized void enqueue(ClientRequest cr, long timeout)
throws InterruptedException, TimeoutException
{
//具有時限控制的等待
queueFullCondition_.timedWait (timeout);
// 把用戶請求添加進(jìn)隊(duì)列
//喚醒等待在ActiveQueue上的線程
queueFullCondition_.announce ();
}
...
private QueueFullCondition queueFullCondition_ = new QueueFullCondition (this);
}
要注意的問題
如果讀者朋友仔細(xì)觀察的話，就會覺察到在WaitWithTiming類中的timedWait方法的定義中沒有添加synchronized關(guān)鍵字，這一點(diǎn)是非常關(guān)鍵的，因?yàn)槭菫榱吮苊庠诰帉懖l(fā)的Java應(yīng)用時一個常見的死鎖問題：嵌套的monitor。下面對于這個問題進(jìn)行簡單的介紹，關(guān)于這一問題更為詳細(xì)的論述請參見參考文獻(xiàn)〔1〕。
什么是嵌套的monitor問題呢？嵌套的monitor是指：當(dāng)一個線程獲得了對象A的monitor鎖，接著又獲得了對象B的monitor鎖，在還沒有釋放對象B的monitor鎖時，調(diào)用了對象B的wait方法，此時，該線程釋放對象B的monitor鎖并等待在對象B的線程等待隊(duì)列上，但是此時該線程還擁有對象A的monitor鎖。如果該線程的喚起條件依賴于另一個線程首先要獲得對象A的monitor鎖的話，就會引起死鎖，因?yàn)榇藭r別的線程無法獲得上述線程還沒有釋放的對象A的monitor鎖，結(jié)果就出現(xiàn)了死鎖情況。一般的解決方案是：在設(shè)計(jì)時線程不要獲取對象B的monitor鎖，而僅僅使用對象A的monitor鎖。
針對我們前面列舉的例子，ActiveQueu可以類比為對象A，queueFullContion_可以類比為對象B，如果我們在timedWait方法前面添加上synchronized關(guān)鍵字，就有可能會發(fā)生上述的死鎖情況，因?yàn)楫?dāng)我們在調(diào)用ActiveQueu的enqueue方法中調(diào)用了queueFullContion_的timedWait方法后，如果隊(duì)列為滿，雖然我們釋放了queueFullContion_的monitor鎖，但是我們還持有ActiveQueue的monitor鎖，并且我們的喚醒條件依賴于另外一個線程調(diào)用ActivcQueue的dequeue方法，但是因?yàn)榇藭r我們沒有釋放ActiveQueue的monitor鎖，所以另外的線程就無法調(diào)用ActiveQueu的dequeue方法，那么結(jié)果就是這兩個線程就都只能夠等待。
總結(jié)
本文對于Java中wait方法超時語意的模糊性進(jìn)行了分析，并給出了一個比較通用的解決方案，本解決方案對于需要精確的超時語意的應(yīng)用還是無法很好的適用的，因?yàn)榉桨钢兴o出的關(guān)于超時計(jì)算的算法是不精確的。還有一點(diǎn)就是有關(guān)嵌套monitor的問題，在編寫多線程的Java程序時一定要特別注意，否則非常容易引起死鎖。其實(shí)，本文所講述的所有問題的根源都是由于Java對于wait方法超時語意實(shí)現(xiàn)的模糊性造成的，如果在后續(xù)的Java版本中對此進(jìn)行了修正，那么本文給出的解決方案就是多余的了
throw new TimeoutException ();
else
waitTime = timeout - timeSoFar;
}
else
break;
}
}
}
public final void announce() {
object_.notifyAll ();
}
}
使用方法介紹
本小節(jié)我們將對上一節(jié)給出的抽象基類WaitWithTiming的使用方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。我們當(dāng)然可以直接使得ActiveQueue繼承自WaitWithTiming，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的抽象hook方法condition，但是這樣做有一個弊端，就是對于ActiveQueue我們只能夠?qū)崿F(xiàn)僅僅一個condition，如果我們要添加針對dequeue時隊(duì)列為空的條件判斷邏輯就無能為力了，因?yàn)閃aitWithWaiting僅僅只有一個condition方法（其實(shí)，即使有多個也沒有辦法做到通用，因?yàn)椴荒軐唧w的應(yīng)用的需求進(jìn)行假設(shè)）。
我們推薦的使用方法是，根據(jù)具體應(yīng)用的需求，整理出需要的判斷條件，創(chuàng)建相應(yīng)的類來表示這些判斷條件，使這些用來表示具體判斷條件的類繼承自WaitWithTiming，這些類中具體的條件判斷邏輯的實(shí)現(xiàn)可以使用相應(yīng)的具體的應(yīng)用實(shí)體。比如：對于本文開始所列舉的應(yīng)用，我們需要的判斷條件為隊(duì)列為滿，所以我們可以定義一個QueueFullCondition類繼承自WaitWithTiming，在QueueFullCondition中實(shí)現(xiàn)抽象的hook方法condition的邏輯，在該邏輯中在使用ActiveQueue的isFull方法。使用這種委托的方法，我們就可以比較有效的解決一個對象同時需要多個判斷條件的問題（不同的判斷條件只需定義不同的子類即可）。相應(yīng)的UML結(jié)構(gòu)圖和關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)如下：
關(guān)鍵代碼片斷：
class QueueFullCondition extends WaitWithTiming
{
public QueueFullCondition (ActiveQueue aq)
{ super (aq); } // 為WaitWithTiming中的object_賦值
public boolean condition () {
ActiveQueue aq = (ActiveQueue) object_; //使用ActiveQueue來實(shí)現(xiàn)具體的判斷邏輯
return aq.isFull ();
}
}
class ActiveQueue {
...
public synchronized void enqueue(ClientRequest cr, long timeout)
throws InterruptedException, TimeoutException
{
//具有時限控制的等待
queueFullCondition_.timedWait (timeout);
// 把用戶請求添加進(jìn)隊(duì)列
//喚醒等待在ActiveQueue上的線程
queueFullCondition_.announce ();
}
...
private QueueFullCondition queueFullCondition_ = new QueueFullCondition (this);
}
要注意的問題
如果讀者朋友仔細(xì)觀察的話，就會覺察到在WaitWithTiming類中的timedWait方法的定義中沒有添加synchronized關(guān)鍵字，這一點(diǎn)是非常關(guān)鍵的，因?yàn)槭菫榱吮苊庠诰帉懖l(fā)的Java應(yīng)用時一個常見的死鎖問題：嵌套的monitor。下面對于這個問題進(jìn)行簡單的介紹，關(guān)于這一問題更為詳細(xì)的論述請參見參考文獻(xiàn)〔1〕。
什么是嵌套的monitor問題呢？嵌套的monitor是指：當(dāng)一個線程獲得了對象A的monitor鎖，接著又獲得了對象B的monitor鎖，在還沒有釋放對象B的monitor鎖時，調(diào)用了對象B的wait方法，此時，該線程釋放對象B的monitor鎖并等待在對象B的線程等待隊(duì)列上，但是此時該線程還擁有對象A的monitor鎖。如果該線程的喚起條件依賴于另一個線程首先要獲得對象A的monitor鎖的話，就會引起死鎖，因?yàn)榇藭r別的線程無法獲得上述線程還沒有釋放的對象A的monitor鎖，結(jié)果就出現(xiàn)了死鎖情況。一般的解決方案是：在設(shè)計(jì)時線程不要獲取對象B的monitor鎖，而僅僅使用對象A的monitor鎖。
針對我們前面列舉的例子，ActiveQueu可以類比為對象A，queueFullContion_可以類比為對象B，如果我們在timedWait方法前面添加上synchronized關(guān)鍵字，就有可能會發(fā)生上述的死鎖情況，因?yàn)楫?dāng)我們在調(diào)用ActiveQueu的enqueue方法中調(diào)用了queueFullContion_的timedWait方法后，如果隊(duì)列為滿，雖然我們釋放了queueFullContion_的monitor鎖，但是我們還持有ActiveQueue的monitor鎖，并且我們的喚醒條件依賴于另外一個線程調(diào)用ActivcQueue的dequeue方法，但是因?yàn)榇藭r我們沒有釋放ActiveQueue的monitor鎖，所以另外的線程就無法調(diào)用ActiveQueu的dequeue方法，那么結(jié)果就是這兩個線程就都只能夠等待。
總結(jié)
本文對于Java中wait方法超時語意的模糊性進(jìn)行了分析，并給出了一個比較通用的解決方案，本解決方案對于需要精確的超時語意的應(yīng)用還是無法很好的適用的，因?yàn)榉桨钢兴o出的關(guān)于超時計(jì)算的算法是不精確的。還有一點(diǎn)就是有關(guān)嵌套monitor的問題，在編寫多線程的Java程序時一定要特別注意，否則非常容易引起死鎖。其實(shí)，本文所講述的所有問題的根源都是由于Java對于wait方法超時語意實(shí)現(xiàn)的模糊性造成的，如果在后續(xù)的Java版本中對此進(jìn)行了修正，那么本文給出的解決方案就是多余的了