Guarded Suspension模式

Guarded Suspension 模式

考虑一个场景，当两个服务通过MQ进行交互时，服务A生产消息，服务B消费消息，两者为异步操作，我们如何来保证A消费到B返回的结果呢？

Guarded Suspension模式

所谓 Guarded Suspension，直译过来就是“保护性地暂停”。

Guarded Suspension模式的结构图如下，其中包含：

一个受保护的对象GuardedObject
两个成员方法：get(Predicate p) 和 onChanged(T obj)方法

GuardedObject 是管程的一个经典用法，将等待-通知机制展现得淋漓尽致。我们只需要检查条件变量的状态，来判断“受保护对象”是否能被访问即可。

核心实现：

get(Predicate p) 通过条件变量的await()实现等待
onChanged() 通过条件变量的signalAll()实现唤醒功能

class GuardedObject<T> {// 受保护的对象T obj;final Lock lock = new ReentrantLock();final Condition done = lock.newCondition();final int timeout = 1;// 获取受保护对象T get(Predicate<T> p) {lock.lock();try {//MESA管程推荐写法while(!p.test(obj)) {done.await(timeout,TimeUnit.SECONDS);}} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {lock.unlock();}// 返回非空的受保护对象return obj;}// 事件通知方法void onChanged(T obj) {lock.lock();try {this.obj = obj;done.signalAll();} finally {lock.unlock();}}
}

扩展Guarded Suspension模式

我们来模拟消息消费场景，

    //处理浏览器发来的请求Respond handleWebReq() {// 创建一消息Message msg = newMessage("1", "{...}");// 发送消息send(msg);//利用GuardedObject实现等待GuardedObject<Message> go=new GuardObjec<>();Message r = go.get(t->t != null);}void onMessage(Message msg) {//如何找到匹配的goGuardedObject<Message> go =  go.onChanged(msg);}

服务A处理web请求，向MQ发送消息，等待消息反馈结果；服务B消费消息，向MQ反馈结果。

那么服务B消费消息后，如何通知服务A呢？我们需要找到Message对应的GuardedObject对象。

这里我们在GuardedObject中维护一个Map，用以映射消息和受保护对象的关系。

class GuardedObject<T> {// 受保护的对象T obj;final Lock lock = new ReentrantLock();final Condition done = lock.newCondition();final int timeout = 2;//保存所有GuardedObjectfinal static Map<Object, GuardedObject> gos = new ConcurrentHashMap<>();//静态方法创建GuardedObjectstatic <K> GuardedObject create(K key) {GuardedObject go = new GuardedObject();gos.put(key, go);return go;}// 消费static <K, T> void fireEvent(K key, T obj){GuardedObject go = gos.remove(key);if (go != null) {go.onChanged(obj);}}// 事件通知方法void onChanged(T obj) {lock.lock();try {this.obj = obj;done.signalAll();} finally {lock.unlock();}}// 获取受保护对象T get(Predicate<T> p) {lock.lock();try {//MESA管程推荐写法while(!p.test(obj)){done.await(timeout,TimeUnit.SECONDS);}} catch(InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {lock.unlock();}//返回非空的受保护对象return obj;}
}

create 创建 GuardedObject，并统一管理
fireEvent 触发消费，改变条件变量状态
get 获取消费结果

Guarded Suspension 模式本质上是一种等待唤醒机制的实现，只不过Guarded Suspension 模式将其规范化，通常我们会根据实际场景扩展使用。

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