java - 阻塞直到元素可用

Question

我有一个多线程程序，其中一个线程正在读取数据，而其他多个线程正在处理该数据。如果我有一个写入线程连续添加数据 (Example.add())，而其他读取线程顺序读取该数据 (Example.getData(1), Example.getData(2), ...)，阻止读取器直到他们请求的索引处的数据可用的最佳方法是什么？

这个问题有点像生产者-消费者，但我不想“消费”数据。

public class Example {
  private ArrayList<Integer> data;

  public Example() {
    data = new ArrayList<Integer>();
  }

  public int getData(int i) {
    // I want to block here until the element
    // index i is available.

    return data.get(i);
  }

  public void add(int n) {
    data.add(n);
  }
}

Answer 1

这似乎是同步线程的合理方法:

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/locks/ReentrantLock.html https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/locks/Condition.html

条件链接显示了这样的示例:

class BoundedBuffer {
    final Lock lock = new ReentrantLock();
    final Condition notFull  = lock.newCondition(); 
    final Condition notEmpty = lock.newCondition(); 

    final Object[] items = new Object[100];
    int putptr, takeptr, count;

    public void put(Object x) throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            items[putptr] = x;
            if (++putptr == items.length) putptr = 0;
            ++count;
            notEmpty.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public Object take() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == 0)
                notEmpty.await();
            Object x = items[takeptr];
            if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
                --count;
            notFull.signal();
            return x;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

请不要根据代码风格来评判我，这是条件中示例的直接副本。

在您的情况下，您可能会考虑使用所有线程都等待的单个锁，该锁在添加新元素时发出信号。这将导致所有线程唤醒并测试它们的元素是否存在。如果没有，他们就会返回等待下一个信号。

如果您希望它们专门等待第 1 个元素，您可以为每个元素保留一个信号，但这似乎有点过分了。

类似于:

public class Example {
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition update = lock.newCondition();
    public Example(data) {
        data = new ArrayList<Integer>();
    }

    public int getData(int i) {
        lock.lock();
        try {
            while (data.get(i) == null) {
                update.await();
            }
            return data.get(i);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void add(int n) {
        data.add(n);
        update.signal();
    }
}