場景
當家庭主婦在廚房炒菜時，門鈴響了，快遞員送來快遞，由於炒菜你不能馬上去開門，而是讓快遞員在門口等一會兒，才去打開門。
guarded 保護的意思
Suspension 暫停延遲的意思
下面我們來模擬一下這個場景，快遞員的職責是發出收快遞的請求，家庭主婦的職責主要是接收請求並處理
代碼實現
我們先來實現請求類，比如快遞員的請求是接收快遞，快遞員可能來自順豐，可能來自圓通，可能來自京東，家庭主婦可能在不同平臺買了多種商品，分別使用這些快遞
<code>public class Request {
private final String name;
public Request(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public String toString() {
return "[ Request " + name + " ]";
}
}/<code>如果同時有多個快遞員同時來家裡送快遞，此時家庭主婦可能讓他們都等一下，因此我們需要一個存放請求的類，把快遞員的請求都保存起來，然後依次處理
<code>
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class RequestCollection {
private final Queue queue = new LinkedList();
public synchronized Request getRequest() {
while (queue.peek() == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
return queue.remove();
}
public synchronized void putRequest(Request request) {
queue.offer(request);
notifyAll();
}
}
/<code>說明：
Queue：隊列，先進先出，LinkedList實現了Queue接口
peek方法：如果有元素就返回頭元素，如果沒有，返回null；該方法不會移除元素
remove方法：如果有元素就返回頭元素，否則拋出異常
offer方法：添加元素到隊列尾
getRequest方法：如果隊列中沒有請求，就wait；如果有就獲取隊列頭元素；peek方法會判斷隊列中是否有請求，如果沒有就進入wait，peek方法是保護條件，如果不滿足則等待
等待的對象是：請求隊列中是否有請求，等待請求隊列是否發生變化，導致其發生變化的是將請求放入隊列中，將請求從隊列中取出
請求的結構：
while(守護條件的邏輯非){
使用wait進行等待
}
執行後續處理
注意這裡使用while循環，思考下是否可以使用if
如果使用if，也會進入到wait等待，問題在於如果在wait被打破進入後續處理之前，其他線程將請求處理完的話，問題就出現了，所以這裡要使用while
putRequest方法：將請求放入隊列的尾部；
快遞員發出請求
<code>
import java.util.Random;
public class Courier extends Thread{
private final Random random;
private final RequestCollection requestCollection;
public Courier(RequestCollection requestCollection, String name, long seed) {
super(name);
this.requestCollection = requestCollection;
this.random = new Random(seed);
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Request request = new Request("請求編號: " + i);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 發出請求 " + request);
requestCollection.putRequest(request);
try {
Thread.sleep(random.nextInt(1000));
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}/<code>處理請求的家庭主婦類
<code>
import java.util.Random;
public class Mother extends Thread{
private final Random random;
private final RequestCollection requestCollection;
public Mother(RequestCollection requestCollection, String name, long seed) {
super(name);
this.requestCollection = requestCollection;
this.random = new Random(seed);
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Request request = requestCollection.getRequest();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 處理請求 " + request);
try {
Thread.sleep(random.nextInt(1000));
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}/<code>主函數類
<code>
public class Main {
public static void main(String[] args) {
RequestQueue requestQueue = new RequestQueue();
new ClientThread(requestQueue, "Alice", 3141592L).start();
new ServerThread(requestQueue, "Bobby", 6535897L).start();
}
}/<code>模式解讀
1、和臨界區模式的區別
兩種模式都使用synchronized，但是GuardedSuspension添加了判斷條件
2、注意wait和notify的使用
如果沒有notify，那麼會一直等待。
可以設置wait超時
3、可以不使用wait
這樣的話一直執行while循環，此時可以使用yield方法讓出執行時間
while(邏輯判斷非){
Thread.yield();
}
這叫busy wait
LinekdBlockingQueue
下面我們使用LinkedBlockingQueue來改造上面的程序
修改RequestCollection類
<code>
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
public class RequestCollection {
private final BlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue();
public Request getRequest() {
Request req = null;
try {
req = queue.take();
} catch (InterruptedException e) {
}
return req;
}
public void putRequest(Request request) {
try {
queue.put(request);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
/<code>說明：
1、上面的take和put方法做了互斥處理，因此這裡不需要使用synchronized關鍵字
問題：
將RequestQueue中的putRequest方法中兩條語句的順序顛倒過來，即如下：
<code>
public synchronized void putRequest(Request request) {
notifyAll();
queue.offer(request);
}/<code>先運行notifyAll，程序是否正確？
答案：正確，因為調用notifyAll後，線程仍舊持有鎖，其他線程雖然被喚醒，但是馬上會阻塞（不會做條件判斷），只有在該方法調用後，線程釋放鎖，其他線程才有機會執行。
但是最好將notifyAll寫在該方法的最後，因為就是比較容易理解。
問題：
對於getRequest方法
<code>
public Request getRequest() {
while (queue.peek() == null) {
try {
synchronized（this) {}
wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
}
}
return queue.remove();
}/<code>如果將鎖加在while循環代碼體上，會不會出問題？
答案：
會出問題，原因：如果有兩個線程都同時wait，之後被喚醒，如果此時只有一個請求，那麼queue.remove會出錯，因為一個線程已經取出數據，另一個就沒法取出數據了。
問題：
對於getRequest方法將try/catch放在while循環外部，程序會不會出問題？
答案：會出問題，因為wait方法如果被打斷，那麼就會執行queue.remove方法，此時不會再調用queue.peek方法做見檢查，如果此時queue中沒有請求，就會出錯。
問題：
如果將getRequest方法中的wait改為Thread.sleep方法，程序是否有問題？
答案：會有問題，原因是：sleep方法不會是釋放鎖，wait會釋放實例對象的鎖。由於sleep不釋放鎖，那麼線程將會一直持有鎖，而其他線程就無法放入request，那麼queue.peek就會一直為null，此時程序整個就沒有任何活動，這種情況稱為活鎖。
