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。