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Java协程框架–Kilim源码分析

2018年02月03日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2341字 ⁄ 字号 评论关闭

Kilim 是一个用于在Java 协程框架,Kilim协程框架的结构图如下:

1. Task

可以认为Task 就是Actor,使用方式和Java Thread 基本相同,只是继承的为Task,覆盖的为execute 方法,启动也是调用task 的start 方法。

    public Task start() {
        if (scheduler == null) {
            setScheduler(Scheduler.getDefaultScheduler());
        }
        resume();
        return this;
    }

2. Scheduler

Scheduler是Kilim框架中核心的任务调度器,负责管理任务的工作者线程WorkerThread,以及一个基本的FIFO队列,维护着Task任务列表,Scheduler负责分派Task给指定的工作者线程WorkerThread执行,类似于ExecutorService线程池管理Runnable和Callable任务的执行。

    public LinkedList<WorkerThread> allThreads = new LinkedList<WorkerThread>();
    public RingQueue<WorkerThread> waitingThreads = new RingQueue<WorkerThread>(10);
    protected volatile boolean shutdown = false;
    public RingQueue<Task> runnableTasks = new RingQueue<Task>(100);

工作者线程WorkerThread的默认初始化个数为Runtime.getRuntime().availableProcessors(),且所有空闲的线程会添加到RingQueue队列中

3. WorkerThread

WorkerThread是执行任务Task的具体线程,内部维护一个默认大小为10的环形队列RingQueue,与ThreadPoolExecutor线程池中定义的Worker类似,循环阻塞式的从任务队列中获取下一个任务执行。

   RingQueue<Task>      tasks      = new RingQueue<Task>(10);
    public void run() {
        try {
            while (true) {
                Task t = getNextTask(this); // blocks until task available
                runningTask = t;
                t._runExecute(this);
                runningTask = null;
            }
        } catch (ShutdownException se) {
            // nothing to do.
        } catch (OutOfMemoryError ex) {
            System.err.println("Out of memory");
        } catch (Throwable ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        runningTask = null;
    }

4. RingQueue

RingQueue本质上即一个环形队列,作为Queue用于不同的线程之间传递message的设计,和ZeroMQ利用ringbuffer来作为pipe在不同线程之间传递message的用法都是很类似的。

public class RingQueue<T> {
    protected T[] elements;
    protected int iprod;   // producer index
    protected int icons;   // consumer index;
    protected int maxSize;
    protected int size;
}

5. Mailbox

Kilim 中通过Mailbox 对象来发送消息,Mailbox 的基本原则为可以有多个消息发送者,但只能有一个消息接收者,发送的方式有同步发送、异步发送和阻塞线程方式的同步发送三种,同步发送是指保证一定能将消息放入发送队列中,如当前发送队列已满,则等待到可用为止,阻塞的为当前Task;异步发送则是尝试将消息放入发送队列一次,如果发送失败,则返回false,成功则返回true,不会阻塞Task;阻塞线程方式的同步发送是指阻塞当前线程,并保证将消息发送给接收者。

public class Mailbox<T> implements PauseReason, EventPublisher {
    T[] msgs;
    private int iprod = 0; // producer index
    private int icons = 0; // consumer index;
    private int numMsgs = 0;
    private int maxMsgs = 300;
    EventSubscriber sink; }

Kilim 中通过Mailbox 来接收消息,接收消息的方式有同步接收、异步接收以及阻塞线程方式的同步接收三种,同步接收是指阻塞当前Task,直到接收到消息才返回;异步接收是指立刻返回Mailbox 中的消息,有就返回,没有则返回null;阻塞线程方式的同步接收是指阻塞当前线程,直到接收到消息才返回。

    public T get() throws Pausable{
        Task t = Task.getCurrentTask();
        T msg = get(t);
        while (msg == null) {
            Task.pause(this);
            removeMsgAvailableListener(t);
            msg = get(t);
        }
        return msg;
    }

6. EventPublisher和EventSubscriber

public interface EventPublisher {
}
public interface EventSubscriber {
    void onEvent(EventPublisher ep, Event e);
}

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