庄周梦蝶

生活、程序、未来
   :: 首页 ::  ::  :: 聚合  :: 管理

Clojure的并发(八)future、promise和线程

Posted on 2010-08-08 10:46 dennis 阅读(5768) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: Clojure
Clojure 的并发(一) Ref和STM
Clojure 的并发(二)Write Skew分析
Clojure 的并发(三)Atom、缓存和性能
Clojure 的并发(四)Agent深入分析和Actor
Clojure 的并发(五)binding和let
Clojure的并发(六)Agent可以改进的地方
Clojure的并发(七)pmap、pvalues和pcalls
Clojure的并发(八)future、promise和线程 

八、future、promise和线程

1、Clojure中使用future是启动一个线程,并执行一系列的表达式,当执行完成的时候,线程会被回收:
user=> (def myfuture (future (+ 1 2)))
#
'user/myfuture
user=> @myfuture
3

future接受一个或者多个表达式,并将这些表达式交给一个线程去处理,上面的(+ 1 2)是在另一个线程计算的,返回的future对象可以通过deref或者@宏来阻塞获取计算的结果。

future函数返回的结果可以认为是一个类似java.util.concurrent.Future的对象,因此可以取消:
user=> (future-cancelled? myfuture)
false
user
=> (future-cancel myfuture)
false

也可以通过谓词future?来判断一个变量是否是future对象:
user=> (future? myfuture)
true

2、Future的实现,future其实是一个宏,它内部是调用future-call函数来执行的:
(defmacro future
  [
& body] `(future-call (fn [] ~@body)))
可以看到,是将body包装成一个匿名函数交给future-call执行,future-call接受一个Callable对象:

(defn future-call 
  [
^Callable f]
  (let [fut (.submit clojure.lang.Agent
/soloExecutor f)]
    (reify 
     clojure.lang.IDeref 
      (deref [_] (.get fut))
     java.util.concurrent.Future
      (get [_] (.get fut))
      (get [_ timeout unit] (.get fut timeout unit))
      (isCancelled [_] (.isCancelled fut))
      (isDone [_] (.isDone fut))
      (cancel [_ interrupt
?] (.cancel fut interrupt?)))))i

将传入的Callable对象f提交给Agent的soloExecuture
final public static ExecutorService soloExecutor = Executors.newCachedThreadPool();

执行,返回的future对象赋予fut,接下来是利用clojure 1.2引入的reify定义了一个匿名的数据类型,它有两种protocol:clojure.lang.IDeref和java.utill.concurrent.Future。其中IDeref定义了deref方法,而Future则简单地将一些方法委托给fut对象。protocol你可以理解成java中的接口,这里就是类似多态调用的作用。

这里有个地方值的学习的是,clojure定义了一个future宏,而不是直接让用户使用future-call,这符合使用宏的规则:避免匿名函数。因为如果让用户使用future-call,用户需要将表达式包装成匿名对象传入,而提供一个宏就方便许多。

3、启动线程的其他方法,在clojure中完全可以采用java的方式去启动一个线程:
user=> (.start (Thread. #(println "hello")))
nil
hello

4、promise用于线程之间的协调通信,当一个promise的值还没有设置的时候,你调用deref或者@想去解引用的时候将被阻塞:
user=> (def mypromise (promise))
#
'user/mypromise
user=> @mypromise

在REPL执行上述代码将导致REPL被挂起,这是因为mypromise还没有值,你直接调用了@mypromise去解引用导致主线程阻塞。

如果在调用@宏之前先给promise设置一个值的话就不会阻塞:
user=> (def mypromise (promise))
#
'user/mypromise
user=> (deliver mypromise 5)
#
<AFn$IDeref$db53459f@c0f1ec: 5>
user
=> @mypromise               
5

通过调用deliver函数给mypromise传递了一个值,这使得后续的@mypromise直接返回传递的值5。显然promise可以用于不同线程之间的通信和协调。

5、promise的实现:promise的实现非常简单,是基于CountDownLatch做的实现,内部除了关联一个CountDownLatch还关联一个atom用于存储值:
(defn promise
  []
  (let [d (java.util.concurrent.CountDownLatch. 
1)
        v (atom nil)]
    (reify 
     clojure.lang.IDeref
      (deref [_] (.await d) @v)
     clojure.lang.IFn
      (invoke [
this x]
        (locking d
          (
if (pos? (.getCount d))
            (
do (reset! v x)
                (.countDown d)
                
this)
            (
throw (IllegalStateException. "Multiple deliver calls to a promise"))))))))

d是一个CountDownLatch,v是一个atom,一开始值是nil。返回的promise对象也是通过reify定义的匿名数据类型,他也是有两个protocol,一个是用于deref的IDeref,简单地调用d.await()阻塞等待;另一个是匿名函数,接受两个参数,第一个是promise对象自身,第二个参数是传入的值x,当d的count还大于0的请看下,设置v的值为x,否则抛出异常的多次deliver了。查看下deliver函数,其实就是调用promise对象的匿名函数protocol:
(defn deliver
  {:added 
"1.1"}
  [promise val] (promise val))



只有注册用户登录后才能发表评论。


网站导航: