设计模式之多线程版本的if------Balking模式

系列文章目录

设计模式之避免共享的设计模式Immutability（不变性）模式
设计模式之并发特定场景下的设计模式 Two-phase Termination（两阶段终止）模式
设计模式之避免共享的设计模式Copy-on-Write模式
设计模式之避免共享的设计模式 Thread-Specific Storage 模式
设计模式之多线程版本的if------Guarded Suspension模式

---

提示：写完文章后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

---

简介

• Balking是“退缩不前”的意思。
• 如果现在不适合执行这个操作，或者没必要执行这个操作，就停止处理，直接返回。当流程的执行顺序依赖于某个共享变量的场景，可以归纳为多线程if模式。Balking模式常用于一个线程发现另一个线程已经做了某一件相同的事，那么本线程就无需再做了，直接结束返回。
• Balking模式是一种多个线程执行同一操作时可以考虑的模式；在线程2被阻塞或者执行其他操作时，线程1同样可以完成操作，而当线程2执行或者继续执行操作时，因为操作已被执行过了，而无需线程2再执行，从而提升线程2的执行效率。

---

与Guarded Suspension对比

Balking模式和Guarded Suspension模式一样，存在守护条件，如果守护条件不满足，则中断处理；这与Guarded Suspension模式不同，Guarded Suspension模式在守护条件不满足的时候会一直等待至可以运行。

应用场景

• sychronized轻量级锁膨胀逻辑

1. 初始状态：某个线程尝试进入同步块时，如果该同步块没有被其他线程占用，并且此时不存在竞争，Java 虚拟机会将该同步块的对象头 Mark Word 的部分记录下来作为该线程的锁记录（Lock Record）。
2. 竞争状态：当其他线程也尝试进入同步块，而此时存在竞争时，轻量级锁会膨胀为重量级锁。重量级锁的实现通常会涉及到操作系统底层的线程阻塞和唤醒机制，它会使得持有该锁的线程阻塞而不是自旋等待。
3. 膨胀过程：膨胀的过程中，Java 虚拟机会将原来记录在对象头的锁记录替换为指向重量级锁的指针，这样当其他线程尝试获取该锁时就会转变为重量级锁的获取和释放逻辑。

• DCL单例实现

DCL（Double-Checked Locking）是一种单例模式的实现方式，它通过双重检查（即在加锁前后都检查是否已经创建实例）来提高单例模式的性能。

• 服务组件的初始化

1. 配置加载：加载服务组件所需的配置信息，例如数据库连接信息、缓存配置、日志配置等。这可以通过读取配置文件、从外部服务获取配置等方式来实现。
2. 资源分配和初始化：根据配置信息，初始化服务组件所需的资源，例如数据库连接池、线程池、缓存对象等。确保资源能够正确分配和初始化，并达到可用状态。
3. 依赖注入：如果服务组件依赖于其他组件或对象，需要进行依赖注入，即将依赖的对象注入到服务组件中，以便服务组件能够正常运行。
4. 启动服务：启动服务组件，使其处于可用状态，可以接受外部请求并提供相应的功能。
5. 执行其他初始化逻辑：根据具体需求，执行其他必要的初始化逻辑，例如预加载数据、初始化定时任务等。

---

如何实现Balking模式

• 锁机制 （synchronized reentrantLock）
• cas
• 对于共享变量不要求原子性的场景，可以使用volatile

样例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author yang* @version 1.0.0*/
public class BalkingExample {private boolean jobInProgress = false;private final Lock lock = new ReentrantLock();public void doJob() {if (lock.tryLock()) {try {if (jobInProgress) {System.out.println("工作已经在进行中，返回...");return; // 另一个线程已经在执行该操作，无需再执行}jobInProgress = true;System.out.println("执行...");// 执行需要做的工作} finally {jobInProgress = false; // 完成工作后将jobInProgress设置为falselock.unlock();}} else {System.out.println("另一个线程当前正在执行该作业, 返回...");}}public static void main(String[] args) {BalkingExample balkingExample = new BalkingExample();// 创建多个线程调用doJob方法for (int i = 0; i < 5; i++) {Thread thread = new Thread(() -> {balkingExample.doJob();});thread.start();}}
}