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[导入]一个同步打印机的简单实现

Posted on 2008-12-30 21:08  abruzzi  阅读(253)  评论(0编辑  收藏  举报


作者: abruzzi  链接:http://abruzzi.javaeye.com/blog/266317  发表时间: 2008年11月12日

声明:本文系JavaEye网站发布的原创博客文章,未经作者书面许可,严禁任何网站转载本文,否则必将追究法律责任!

  • 内部机制

打印机内部设有缓冲区,当有新任务来到的时候,打印机只是简单的从任务中取出需要打印的消息,然后将其存入自身的缓冲区,然后返回,具体的打印任务交给一个线程来处理,打印线程从缓冲区中读消息,打印,然后等待,直到有别的线程唤醒它。其结构如图所示:

 

 

  • 单例模式

作为一个系统硬件的模拟,在一个项目中有一个打印机就够用了,在项目中任何需要打印消息的地方,需要使用SyncPrinter.getInstance() 静态方法获取此刻的SyncPrinter实例,并使用print(String message)进行打印。(关于单例模式的细节可以参考别的设计模式的书籍)

  • 同步打印

当然,打印的线程不需要等待打印机缓慢的打印结束,另一种做法是:当打印机收到打印任务后,将此任务放入自己的缓冲区,然后迅速返回,调用打印机的线程可以立即开始接下来的动作,而同时,打印机可以另起一个线程,来打印存储在自己缓冲区中的数据,从而做到同步打印。

缓冲区在本例中实现为一个队列(一个先进先出的数据结构FIFO),队列中的数据总是从尾部插入,从头部被取出。

  • 实现

本例使用JAVA语言实现,当然,任何其他支持线程的语言也可以完成这个任务。

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class SyncPrinter {
    
private static SyncPrinter instance;
    
private List msgQueue;
    
private PrintWorker printWorker;

    
public static SyncPrinter getInstance(){//单例模式,任何时候系统中只有一个类实例
        synchronized(SyncPrinter.class){
            
if(instance == null){
                instance 
= new SyncPrinter();
            }
        }
        
return instance;
    }

    
private SyncPrinter(){
        msgQueue 
= new LinkedList();
        printWorker 
= new PrintWorker();
        printWorker.start();
    }

    
public void print(String message){// 对外公开的使用打印机的接口
        synchronized(msgQueue){
            msgQueue.add(message);
            msgQueue.notify();
        }
    }

    
private class PrintWorker extends Thread{//一个执行打印任务的内部类的封装
        private boolean loop = true;
        
private Object lock = new Object();

        
public void stopPrinter(){
        }

        
public void run(){
            
while(loop){
                String msg 
= "";
                
synchronized(msgQueue){
                    
try {
                        msgQueue.wait();
                    } 
catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                
// IO
                msg = (String)msgQueue.remove(0);
                
if(msg != null){
                    System.out.println(msg);
                }
            }
        }
    }
// 对于这个死循环的控制可以做在外部,也可以做在这个类中,通过一个方法来控制,如stopPrinter()
}

 

  • 小结

这个打印机的意义或许不是很大,但是让快速的线程等待一个缓慢的IO过程是不合理的,同时,这是一种分工的思想,而这种互不干涉,各司其职的做法正是面向对象的核心。

借此文来对面向对象的设计原则做一个巩固,同时也可能会帮助其他需要使用同步打印机的人。