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一种线程交互模型的实现

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本文介绍一种采用线程交互模型,即主线程执行队列的Task,其他线程投递Task进入主线程的任务队列,投递方式类似于Win32 SDK的PostMessage和SendMessage方法,提供异步投递和同步投递。
首先我们需要一个BlockAndAwaitableQueue类,该类的功能是提供除执行Task线程外的其他线程的任务投递功能,该类包含一个任务列表,即存放待执行的Task。同时要考虑到多线程的同步问题,需要采用同步锁进行同步。同时要保证BlockAndAwaitableQueue的主执行线程在无Task可执行时不占用过多的系统资源需要实现一种monitor模型。即在没有Task可执行时,需要使该线程进入等待队列中,而在有Task投入进来时,需要唤醒Task列表中的等待队列中的当前执行线程。该模型有个限制,即所提交的Task不应占用过多的执行时间。
public class BlockAndAwaitableQueue{
            private ArrayList taskList = new ArrayList();
            
            private volatile boolean bStop = false;
            
            private volatile boolean bRunning = false;
                        
            private Thread runningThread;
            
            Runnable finalTask = new Runnable()
            {
            	public void run()
            	{
            	   System.out.println("runningThread will exit.");
            	  
            		   synchronized (this) {           	     
            			         			       
           				       bRunning = false;
           				       
           				       System.out.println("notify ...");
           				       synchronized (runningThread) {
           				    	 runningThread.notifyAll();
							}		   
            			 
					    }       
            		   System.out.println("runningThread exit.");
            	}
            };
            public BlockAndAwaitableQueue()
            {
            	
            }
            /*
             * This can be called by runningThread and other threads.
             * @param task  The task wants to be executed asychronized.
             */
            public void addTask(Runnable task)
            {
                synchronized(taskList)
                {
                   taskList.add(task);
                   // notify
                   taskList.notifyAll();
                }
             }
            /*
             * This can not be called by the runningThread
             */
             public void addTaskAndAwait(final Runnable task)
             {
            	 if(runningThread == Thread.currentThread())
            	 {
            		 System.out.println("This can not be called by the runningThread");
            		 return;
            	 }
            	 
                 final Object latchObject = new Object();
                  synchronized(latchObject)
                  {
                   
                    addTask(new Runnable(){
                     public void run()
                     {
                         task.run();
                         synchronized(latchObject)
                         {
                             latchObject.notify();
                         }                        
                      }                    
                     });
                    try {
						latchObject.wait();
					} catch (InterruptedException e) {				
					}
                   }    
             }
             public void stopInvocation()
             {
                bStop = true;
                addTask(finalTask);
             }
             
             public void stopInvocationAndAwait()
             {
                bStop = true;
                addTaskAndAwait(finalTask);
             }
             
             private void doInvocations()
             {
                 synchronized(taskList)
                 {
                    while(taskList.size() == 0)
                     {
                        try {							
                             taskList.wait();		
			     } catch (InterruptedException e) {				
			       }	
                             } 
                     for(int i=0; i < taskList.size(); i++)
                     {
                         Runnable task = (Runnable)taskList.get(i);
                         task.run();
                         task = null;
                      }
                     // clear the task list
                     taskList.clear();  
                 }
              }
             public void run()
             {
            	 synchronized (this) {
            		 while(bRunning)
            		 {
            			
    					try {
    						System.out.println("await ...");
    						synchronized (runningThread) {
    							runningThread.wait();
							}						
							System.out.println("await over");
						} catch (InterruptedException e) {
							// TODO Auto-generated catch block
							e.printStackTrace();
						}
    						
            		 }
            		 bRunning = true;
				}
                 
            	 runningThread = Thread.currentThread();
            	 
            	 bStop = false;
  
                 while(!bStop)
                  {
                      doInvocations();
                  }
             }
             
             public static void main(String[] args)
             {
            	 final BlockAndAwaitableQueue taskQueue = new BlockAndAwaitableQueue();
            	 new Thread(new Runnable(){
            		 public void run()
            		 {
            			 taskQueue.run();
            			 
            		 }
            	 }).start();
                 
            
             	 
             	 new Thread(new Runnable(){
            		 public void run()
            		 {
            			 taskQueue.run();
            		 }
            	 }).start();
           
            	 
            	 new Thread(new Runnable(){
            		 public void run()
            		 {
            			 taskQueue.addTaskAndAwait(new Runnable(){
            				 public void run()
            				 {
            					 System.out.println("Task ID#1 has been executed.");
            				 }
            			 });
            			 System.out.println("After Task ID#1 has been executed.");
            		 }
            	 }).start();
            	 new Thread(new Runnable(){
            		 public void run()
            		 {
            			 taskQueue.addTask(new Runnable(){
            				 public void run()
            				 {
            					 System.out.println("Task ID#2 has been executed.");       
            					 //stop the queue
            				 }
            			 });
            		 }
            	 }).start();
            	 
            	 new Thread(new Runnable(){
            		 public void run()
            		 {
            			   
            			taskQueue.stopInvocationAndAwait();
            			taskQueue.stopInvocationAndAwait();
            				
            		 }
            		
            	 }).start();
            	            	 
             }
}


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