犹豫设计模式是一种行为设计模式,用于管理系统中与状态相关的操作。它确保只有当系统处于适当的状态时才执行操作。如果不满足所需的先决条件,则操作将中止或系统“犹豫”。对于像我这样不知道什么是 Balking 的人来说,谷歌对此是这么说的:“犹豫或不愿意接受一个想法或承诺”。此模式在无效操作可能导致冲突或错误的多线程环境或系统中特别有用。
社区中的一些人还认为,犹豫模式更多的是一种反模式,而不是设计模式。如果一个对象不能支持它的 API,它应该限制 API 以使有问题的调用不可用,或者使调用可以不受限制地进行。这是一种古老的模式,似乎是在 JVM 速度较慢并且同步不像今天那样被充分理解和实现时出现的。不管怎样,它值得讨论,是否使用它取决于开发者。
让我们通过一个例子来理解这些:
打印系统演示了犹豫模式:
注意:是的,我们可以使用队列来处理这个问题,但我们现在假设我们不知道存在这样一个优雅的数据结构。
import threading import time class Printer: def __init__(self): self.state = "idle" self.lock = threading.Lock() def start_printing(self, job_id): print(f"Attempting to start Print Job {job_id}...") with self.lock: # Ensure thread safety if self.state == "printing": print(f"Balking: Print Job {job_id} cannot start. Printer is busy.") return self.state = "printing" # Simulate the printing process print(f"Print Job {job_id} started.") time.sleep(3) print(f"Print Job {job_id} completed.") with self.lock: self.printing = "idle" # Multiple threads attempting to start print jobs printer = Printer() threads = [ threading.Thread(target=printer.start_printing, args=(1,)), threading.Thread(target=printer.start_printing, args=(2,)) ] for t in threads: t.start() for t in threads: t.join()
查看代码我们可以看到,如果我们向打印机发送打印请求 start_printing 并且打印机正忙,它会检查它的当前状态 self.state,如果状态是“正在打印”,它将返回而不执行任何操作。否则,它将接受该请求并相应地调整其状态。
犹豫设计模式提供了一种有效的方法来管理状态相关的操作并防止软件系统中的无效操作。通过引入明确的保护条件并保证线程安全,增强了系统的可靠性和可维护性。无论是防止出租车预订系统中的多次行程还是管理并发打印作业,Balking 模式都提供了一种结构化方法来避免冲突并保持操作完整性。最终,选择使用犹豫模式取决于应用程序的具体要求及其并发需求。
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