Thread-Per-Message Pattern

最新推荐文章于 2024-12-16 18:16:05 发布

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什么是Thread-Per-Message Pattern?

设想一个场景，妻子在忙着淘宝，对丈夫说，“亲爱的，能不能帮我倒一下垃圾。”，然后老公去倒垃圾，老婆继续逛淘宝，这就是Thread-Per-Message Pattern，拜托别人，“这件事就交给你了”以后再回来做自己的事。

对每个命令或者请求，分配一个线程，由这个线程执行工作。

现在有这样的需求，启动三个线程，分别输出10个A，20个B，30个C，允许字母交叉，首先看代码：

首先写一个Helper类，负责对字母进行输出：

package threadPerMessage;
public class Helper {
    public void handle(int count, char c) {
        System.out.println("        handle(" + count + ", " + c + ") BEGIN");
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            slowly();
            System.out.print(c);
        }
        System.out.println("");
        System.out.println("        handle(" + count + ", " + c + ") END");
    }
    private void slowly() {
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}

然后写一个Host类，作为Helper的宿主类，对外提供helper的方法：

package threadPerMessage;

public class Host {
    private final Helper helper = new Helper();
    public void request(final int count, final char c) {
        System.out.println("    request(" + count + ", " + c + ") BEGIN");
        new Thread() {
            public void run() {
                helper.handle(count, c);
            }
        }.start();
        System.out.println("    request(" + count + ", " + c + ") END");
    }
}

最后写一个测试类Test：

package threadPerMessage;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main BEGIN");
        Host host = new Host();
        host.request(10, 'A');
        host.request(20, 'B');
        host.request(30, 'C');
        System.out.println("main END");
    }
}

回过头来看代码，在Host类中我们发现了一个匿名内部类，建立了Thread子类的实例，并且启动线程：

new Thread(){
    @Override
    public void run(){
        helper.handle(count,c);
    }
}.start();

实际上是把类声明，建立实例，启动线程写在了一起。
匿名内部类：将类的声明和建立实例的操作写在一起，执行方法的时候才建立类文件。匿名类和一般类相同，都会在编译时产生出类文件。当我们在匿名内部类中用到方法的参数或者局部变量时，必须将变量声明成final，如果不是final，会发生编译错误。

Thread-Per-Message Pattern的所有参与者

1、Client(委托人)参与者

Client参与者对Host参与者发出请求，Client不知道Host如何实现这个请求，但知道他会去做。

2、Host参与者

当Host收到Client发出的请求的时候，会建立新的线程启动它，这个新的线程，会使用Helper参与者，处理这个请求。

3、Helper(帮助者)参与者

Helper参与者会对Host参与者提供处理请求的功能，Host参与者所建立的线程，会使用Helper参与者。

什么时候使用这个模式？

1、提升响应度，降低延迟时间

使用这个模式，Host对Client的响应度会提高，延迟时间会下降，尤其当处理函数很花时间或者需要等待I/O的时候，效果很明显。

2、适合在操作顺序无所谓时使用

这个模式中，handle方法执行顺序不一定时request方法调用顺序。

3、不需要返回值的时候

这个模式中，request方法不会等到handle方法执行结束，也就是说request方法拿不到handle方法的返回值。

4、应用在服务器的制作

这个模式可以在客户端送达请求，主线程接收，其他线程处理该请求的情况下使用。

5、调用方法+启动线程→传送消息

通常调用出普通方法的时候，执行完方法里的操作，控制权才会回来，然而在这个模式里request时期待才做开始的触发器，但是不会等待到执行结束（传送异步消息）。

进阶说明：进程与线程

进程与线程之间的关系，会因为平台的差异，有极大的不同，但是我们一般可以说一个进程可以建立多个线程。

线程的内存时共享的。

线程和进程最大的差异在于内存是否能共享，通常进程的内存空间是各自独立的，进程不能擅自读取、改写其他进程的内存空间。因为进程内存空间的独立性，进程无须担心被其他进程破坏。

线程则是共享内存的，所以我们进程在一条线程的内存上写入数据，而其他线程来读取。这里说的共享相同的内存，在Java中就体现为共享相同的实例。

因为线程间的内存是共享的，因此线程之间的沟通可以很自然、简单地做到。然而一位内同一个实例可以有多个线程同时访问，所以需要正确地进行互斥共享。

线程间的context-switch较容易

进程和线程的另一个差异，在于contex-switch的繁重程度。

要切换进程的时候，进程需要将当前自己的状态(context信息)存储下来，并将下一个要开始执行的进程以前所保留的context数据读回来，这个信息切换操作(context switch)所需要花费一些时间。

切换执行线程的时候，线程也需要进行context-switch操作，然而，线程所管理的context信息比进程要少，一般而言线程的context-swicth要比进程的context-switch快得多。所以需要紧密进行多项相关工作得时候，线程通常比进程来得实用。

PS、Java的内存模型中，将内存分为主存储器和工作内存两种，能够让线程共享的，只有主存储器部分。