Планировщик (англ. scheduler) — параллельный шаблон проектирования, обеспечивающий механизм реализации политики планирования, но при этом не зависящий ни от одной конкретной политики. Управляет порядком, в соответствии с которым потокам предстоит выполнить последовательный код , используя для этого объект, который явным образом задаёт последовательность ожидающих потоков.
 | Этой статье нужно больше ссылок на другие статьи для интеграции в энциклопедию. |
| Планировщик | |
|---|---|
| Scheduler | |
| Описан в Design Patterns | Нет |
Remove ads
Мотивы
Пример реализации
Пример C#
using System;
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Sheduler
{
class Printer
{
private static Int32 mID = 0;
private Scheduler _scheduler = new Scheduler();
public void Print(JournalEntry journalEntry)
{
Int32 id = ++mID;
try
{
Console.WriteLine(String.Format(@"{0}: enter scheduler", id));
// вызов не выполнится до тех пор, пока объект Scheduler не решит,
// что подошла очередь распечатать этот объект JournalEntry
_scheduler.Enter(journalEntry);
Console.WriteLine(String.Format(@"{0}: start printing", id));
try
{
//TODO Something
journalEntry.Do(id);
}
finally
{
// вызов метода Done говорит Scheduler о том, что объект JournalEntry
// распечатан, и может подойти очередь вывода на печать другого объекта
// JournalEntry
_scheduler.Done();
Console.WriteLine(String.Format(@"{0}: done scheduler", id));
}
}
catch (Exception) {}
}
}
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Sheduler
{
/// <summary>
/// Экземпляры классов в этой роли управляют обработкой объектов Request <see cref="JournalEntry"/>,
/// выполняемой объектом Processor <see cref="Printer"/>. Чтобы быть независимыми от типов
/// запросов, класс <see cref="Scheduler"/> не должен ничего знать об управляемом им классе Request.
/// Вместо этого он осуществляет доступ к объектам Request через реализуемый ими интерфейс <see cref="ISchedulerOrdering"/>
/// </summary>
class Scheduler
{
/// <summary>
/// Объект синхронизации потоков
/// </summary>
private AutoResetEvent _event = new AutoResetEvent(false);
/// <summary>
/// Устанавливается в null, если управляемый объектом Scheduler ресурс не занят.
/// </summary>
private Thread _runningThread;
/// <summary>
/// Потоки и их запросы ожидающие выполнения
/// </summary>
private Dictionary<Thread, ISchedulerOrdering> _waiting = new Dictionary<Thread, ISchedulerOrdering>();
/// <summary>
/// Метод <see cref="Enter"/> вызывается перед тем, как поток начнет использовать управляемый ресурс.
/// Метод не выполняется до тех пор пока управляемый ресурс не освободится и объект <see cref="Sheduler"/>
/// не примет решение, что подошла очередь выполнения этого запроса
/// </summary>
/// <param name="s"></param>
public void Enter(ISchedulerOrdering s)
{
var thisThread = Thread.CurrentThread;
lock(this)
{
// Определяем не занят ли планировщик
if(_runningThread == null)
{
// Немедленно начинаем выполнение поступившего запроса
_runningThread = thisThread;
return;
}
_waiting.Add(thisThread, s);
}
lock(thisThread)
{
//Блокируем поток до тех пор, пока планировщик не решит сделать его текущим
while(thisThread != _runningThread)
{
_event.WaitOne();
_event.Set(); // даем возможность другим потокам проверить своё состояние
Thread.Sleep(1);
}
_event.Reset();
}
lock (this)
{
_waiting.Remove(thisThread);
}
}
/// <summary>
/// Вызов метода <see cref="Done"/> указывает на то, что текущий поток завершил работу
/// и управляемый ресурс освободился
/// </summary>
public void Done()
{
lock (this)
{
if (_runningThread != Thread.CurrentThread)
throw new ThreadStateException(@"Wrong Thread");
Int32 waitCount = _waiting.Count;
if (waitCount <= 0)
{
_runningThread = null;
}
else if (waitCount == 1)
{
_runningThread = _waiting.First().Key;
_waiting.Remove(_runningThread);
_event.Set();
}
else
{
var next = _waiting.First();
foreach (var wait in _waiting)
{
if(wait.Value.ScheduleBefore(next.Value))
{
next = wait;
}
}
_runningThread = next.Key;
_event.Set();
}
}
}
}
/// <summary>
/// Вспомогательный класс
/// </summary>
static partial class ConvertTo
{
/// <summary>
/// Получить первый элемент коллекции
/// </summary>
/// <param name="collection"></param>
/// <returns></returns>
public static KeyValuePair<Thread, ISchedulerOrdering> First(this Dictionary<Thread, ISchedulerOrdering> collection)
{
foreach (var item in collection)
{
return item;
}
throw new ArgumentException();
}
}
}
using System;
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Sheduler
{
/// <summary>
/// Если несколько операций ожидают доступа к ресурсу, класс<see cref="Scheduler"/> использует
/// данный интерфейс для определения порядка выполнения операций.
/// </summary>
interface ISchedulerOrdering
{
Boolean ScheduleBefore(ISchedulerOrdering s);
}
}
using System;
using System.Threading;
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Sheduler
{
/// <summary>
/// Примерный код класса <see cref="JournalEntry"/>, который должен быть
/// распечатан классом <see cref="Printer"/>
/// </summary>
class JournalEntry : ISchedulerOrdering
{
private static DateTime mTime = DateTime.Now;
private DateTime _time;
/// <summary>
/// Возвращает время создания этого объекта
/// </summary>
public DateTime Time { get { return _time; } }
private String _msg;
public JournalEntry(String msg)
{
mTime = mTime.AddSeconds(1);
_time = mTime;
_msg = msg;
}
public void Do(Int32 id)
{
Console.WriteLine(String.Format(@"{0}: Start doing : {1} : {2}", id, _time, _msg));
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine(String.Format(@"{0}: Finish do : {1} : {2}", id, _time, _msg));
}
/// <summary>
/// Возвращает true, если данный запрос должен
/// обрабатываться перед этим запросом.
/// </summary>
/// <param name="s"></param>
/// <returns></returns>
public Boolean ScheduleBefore(ISchedulerOrdering s)
{
if(s is JournalEntry)
{
var otherJournalEntry = (JournalEntry) s;
return (this.Time < otherJournalEntry.Time);
}
return false;
}
}
}
using System;
using System.Threading;
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Sheduler
{
public class Example01
{
private Printer _printer;
public void Run()
{
Console.WriteLine(@"Press any key for start, and press again for finish");
Console.ReadKey();
_printer = new Printer();
new Thread(Thread1).Start();
new Thread(Thread2).Start();
new Thread(Thread3).Start();
Console.ReadKey();
}
private void Thread1()
{
var msg1 = new JournalEntry(@"Buy toll 5.45 USD");
var msg2 = new JournalEntry(@"Buy candy 1.05 USD");
var msg3 = new JournalEntry(@"Buy chocolate 3.25 USD");
_printer.Print(msg1);
_printer.Print(msg2);
_printer.Print(msg3);
}
private void Thread2()
{
var msg4 = new JournalEntry(@"Buy postcard 2.05 USD");
var msg5 = new JournalEntry(@"Buy gerland 37.78 USD");
_printer.Print(msg4);
_printer.Print(msg5);
}
private void Thread3()
{
var msg6 = new JournalEntry(@"Buy ball 30.06 USD");
var msg7 = new JournalEntry(@"Buy pipe 1.83 USD");
_printer.Print(msg6);
_printer.Print(msg7);
}
}
}
using System;
using Digital_Patterns.Concurrency.Sheduler;
namespace Digital_Patterns
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
new Example01().Run();
Console.WriteLine(@"Press any key for end");
Console.ReadKey();
}
}
}
Remove ads
Ссылки
- Mark Grand. Patterns in Java Volume 1: A Catalog of Reusable Design Patterns Illustrated with UML. — Wiley & Sons, 1998. — 480 с. — ISBN 0471258393. (см. синопсис (англ.))
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
Remove ads