なんと、MIDPにはVectorとStackがあるのに、Queueが無い。マルチスレッドプログラミングでは良く使うコマンドキューを作るために、↓をJavaでスレッドセーフに実装してみた。
http://d.hatena.ne.jp/methane/20060419/1145460834
組み込みのマルチスレッド以外でマルチスレッドプログラミングって経験が少ないんだけど、同期の仕方やテストの仕方はこんな感じで良いのかな？スレッドセーフのテストやり方が判らん。
notifyAll()は、notify()にするとpushしたときにpop待ちスレッドじゃなくてpush待ちスレッドを起動してしまう可能性があるからダメなんだけど、待ちスレッドがたくさんいるときには無駄だよな。内部でロック用のオブジェクトを2つ作って別々にnotify()する？うー、popがpush用のロックオブジェクトにnotify()しないといけないんだけど、notify()するにはロックしないといけなくて、そーするとpushがpopオブジェクトをロックしようとしたときにデッドロックの危険ガガガ。
なんでnotify()するのにそのオブジェクトのロック取得が必要なんだろう？Javaのスレッドの概念がまだ理解できてない。
スレッドセーフな固定長キュー.
final class CommandQueue {
コンストラクタ.
@param maxSize
CommandQueue(int maxSize) {
queue = new Object[maxSize];
}
int getSize() { return size; }
int getMaxSize() { return queue.length; }
Queueに突っ込む.
@param o
@return
synchronized boolean push(Object o) {
try {
while (!(size < queue.length)) wait();
queue[(head + size) % queue.length] = o;
size++;
notifyAll();
return true;
} catch (InterruptedException e) {
return false;
}
}
Queueが空だったらwaitするpop.
@return
synchronized Object pop() {
try {
while (!(size > 0)) wait();
return popInner();
} catch (InterruptedException e) {
return null;
}
}
Queueが空だったらnullを返すpop.
@return
synchronized Object popNoWait() {
if (size <= 0) return null;
return popInner();
}
Queueに物が入ってて、ロックを取得しているという前提で、Queueからpopする動作.
private Object popInner() {
Object o = queue[head];
queue[head] = null;
head = (head + 1) % queue.length;
size--;
notifyAll();
return o;
}
内部リングバッファ
private Object[] queue;
次にpopする位置 head < maxSize
private int head = 0;
キューされている数.< maxSize */
private int size = 0;
}
んで、JUnit4使ったテストがコレ
import static org.junit.Assert.*;
import static java.lang.Thread.*;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
public class CommandQueueTest {
CommandQueue q;
@Before
public void setUp() {
q = new CommandQueue(5);
}
@Test
public void testGetSize() {
assertEquals(0, q.getSize());
assertEquals(5, q.getMaxSize());
q.push(new Integer(1));
assertEquals(1, q.getSize());
q.pop();
assertEquals(0, q.getSize());
}
@Test
public void testPush() throws InterruptedException {
q.push(Integer.valueOf(1));
q.push(Integer.valueOf(2));
q.push(Integer.valueOf(3));
q.push(Integer.valueOf(4));
q.push(Integer.valueOf(5));
assertEquals(5, q.getSize());
Pussher p = new Pussher(1);
Thread th = new Thread(p);
th.start();
waitThreadState(th, State.WAITING);
assertEquals(5, q.getSize());
assertEquals(Integer.valueOf(1), q.pop());
waitThreadState(th, State.TERMINATED);
assertEquals(5, q.getSize());
}
PushスレッドとPopスレッドを使って、非同期にPush/Popを行うテスト.
@Test
public void testPushPop() throws InterruptedException {
final int NUM_LOOP = 100000;
q = new CommandQueue(3);
Pussher pusher = new Pussher(NUM_LOOP);
Popper popper = new Popper(NUM_LOOP);
Thread pushThread = new Thread(pusher);
Thread popThread = new Thread(popper);
pushThread.start();
popThread.start();
waitThreadState(popThread, State.TERMINATED);
for (int i = 0; i < NUM_LOOP; ++i) {
assertEquals(Integer.valueOf(i), popper.values[i]);
}
}
@Test
public void testPop() throws InterruptedException {
q = new CommandQueue(5);
q.push(Integer.valueOf(7));
assertEquals(Integer.valueOf(7), q.pop());
Popper p = new Popper(1);
Thread t = new Thread(p);
t.start();
waitThreadState(t, State.WAITING);
q.push(Integer.valueOf(13));
waitThreadState(t, State.TERMINATED);
assertEquals(Integer.valueOf(13), p.values[0]);
}
@Test
public void testPopNoWait() {
assertEquals(null, q.popNoWait());
q.push(Integer.valueOf(17));
assertEquals(Integer.valueOf(17), q.popNoWait());
}
private static void waitThreadState(Thread th, Thread.State waitFor) throws InterruptedException {
while (th.getState() != waitFor) {
Thread.sleep(1);
}
}
class Popper implements Runnable {
Popper(int count) {
this.count = count;
values = new Object[count];
}
public void run() {
for (int i = 0; i < count; ++i) {
values[i] = q.pop();
}
done = true;
}
private final int count;
public Object[] values;
public volatile boolean done = false;
}
class Pussher implements Runnable {
public Pussher(int count) {
this.count = count;
}
public void run() {
for (int i = 0; i < count; ++i) {
q.push(Integer.valueOf(i));
}
done = true;
}
private int count;
public volatile boolean done = false;
}
}
Generics使ってないのは、このCommandQueueを携帯に入れて、携帯でマルチスレッドプログラムがマトモに動くか調べるのに使うから。
