Single Thread Execution


Single Thread Execution
Шаблон проектирования
Однопоточное выполнение
Single Threaded Execution
Описан в Design Patterns

Нет

Однопоточное выполнение (англ. Single Threaded Execution) — известный также под названием англ. Critical Section. Шаблон проектирования препятствующий конкурентному вызову метода, тем самым запрещая параллельное выполнение этого метода.

Содержание

Мотивы

  • Класс содержит методы, которые обновляют или задают значения в переменных экземпляра класса или переменных класса.
  • Метод манипулирует внешними ресурсами, которые поддерживают только одну операцию в какой-то момент времени.
  • Методы класса могут вызываться параллельно различными потоками.
  • Не существует временного ограничения, которое требовало бы от метода немедленного выполнения, как только его вызывают.

Следствия

  • + Обеспечивается безопасность потоков
  • − Производительность может быть снижена
  • − Возможна взаимная блокировка

Пример реализации

Пример C#

using System;
using System.Threading;
 
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Single_Thread_Execution
{
    /// <summary>
    /// Экземпляры класса <see cref="TrafficSensor"/> связаны с сенсором движения
    /// транспорта, который фиксирует прохождение машиной некоторого места на
    /// полосе движения.
    /// </summary>
    class TrafficSensor
    {
        private static Int32 mID = 0;
 
        private ITrafficObserver _observer;
 
        public Boolean IsRun { get; set; }
 
        private Int32 _id;
 
 
        /// <summary>
        /// Конструктор
        /// </summary>
        /// <param name="observer">Объект, предназначенный для оповещения о том, что сенсор
        /// движения транспорта, связанный с этим объектом,
        /// обнаруживает проходящую машину.</param>
        public TrafficSensor(ITrafficObserver observer)
        {
            _id = ++mID;
            _observer = observer;
            IsRun = true;
            new Thread(Run).Start();
        }
 
        /// <summary>
        /// Общая логика для потока этого объекта
        /// </summary>
        private void Run()
        {
            while (IsRun)
            {
                motitorSensor();
            }
        }
 
        private static Random mRnd = new Random();
        /// <summary>
        /// Этом метод вызывает метод detect объекта, когда
        /// связанный с ним сенсор движения транспорта фиксирует 
        /// проходящую машину
        /// </summary>
        private void motitorSensor()
        {
            //TODO Something
            Thread.Sleep(mRnd.Next(1000));
            var msg = System.Reflection.MethodInfo.GetCurrentMethod().Name;
            Console.WriteLine(String.Format(@"{0} {1} +1", _id, msg));
 
            detect();
        }
 
        /// <summary>
        /// Этот метод вызывается методом <see cref="motitorSensor"/>, 
        /// чтобы сообщить о прохождении транспортного средства 
        /// наблюдателю этого объекта
        /// </summary>
        private void detect()
        {
            _observer.vehiclePassed();
        }
 
        /// <summary>
        /// Классы должны реализовывать этот интерфейс, 
        /// чтобы объект <see cref="TrafficSensor"/> мог сообщить им о прохождении 
        /// машин
        /// </summary>
        public interface ITrafficObserver
        {
            /// <summary>
            /// Вызывается тогда, когда <see cref="TrafficSensor"/> фиксирует 
            /// проходящее транспортное средство.
            /// </summary>
            void vehiclePassed();
        }
    }
}
using System;
 
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Single_Thread_Execution
{
    /// <summary>
    /// Экземпляры класса <see cref="TrafficSensorController"/> хранят текущее
    /// общее количество машин, прошедших мимо сенсоров движения транспорта,
    /// связанных с экземпляром.
    /// </summary>
    class TrafficSensorController : TrafficSensor.ITrafficObserver
    {
        private Int32 _vehicleCount = 0;
 
        /// <summary>
        /// Этот метод вызывается в том случае, когда сенсор движения
        /// транспорта фиксирует прохождение машины. Он увеличивает 
        /// значение счетчика машин на единицу.
        /// </summary>
        public void vehiclePassed()
        {
            lock (this)
            {
                ++_vehicleCount;
            }
        }
 
        /// <summary>
        /// Сбрасывает счетчик машин в нуль
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public Int32 GetAndClearCount()
        {
            lock (this)
            {
                Int32 count = _vehicleCount;
                _vehicleCount = 0;
                return count;
            }
        }
    }
}
using System;
using System.Threading;
 
namespace Digital_Patterns.Concurrency.Single_Thread_Execution
{
    /// <summary>
    /// Экземпляры класса <see cref="TrafficTransmitter"/> отвечают за передачу
    /// занчения, определяющего количество машин, проходящих через данное место
    /// дороги за одну минуту.
    /// </summary>
    class TrafficTransmitter
    {
        private TrafficSensorController _conrtoller;
        private Thread _myThread;
 
        public Boolean IsRun { get; set; }
 
        /// <summary>
        /// Конструктор
        /// </summary>
        /// <param name="conrtoller">От <see cref="TrafficSensorController"/> этот объект
        /// будет получать значение счетчика количества прошедших 
        /// машин</param>
        public TrafficTransmitter(TrafficSensorController conrtoller)
        {
            _conrtoller = conrtoller;
 
            _myThread = new Thread(Run);
            IsRun = true;
            _myThread.Start();
        }
 
        /// <summary>
        /// Передает значение счетчика количества машин, прошедщих 
        /// за промежуток времени
        /// </summary>
        private void Run()
        {
            while (IsRun)
            {
                Thread.Sleep(10000);
                Transmit(_conrtoller.GetAndClearCount());
            }
        }
 
        private void Transmit(Int32 count)
        {
            //TODO Something
            var msg = System.Reflection.MethodInfo.GetCurrentMethod().Name;
            Console.WriteLine(String.Format(@"{0} {1}", msg, count));
        }
    }
}
using System;
using Digital_Patterns.Concurrency.Single_Thread_Execution;
 
namespace Digital_Patterns
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var controller = new TrafficSensorController();
            var transmitter = new TrafficTransmitter(controller);
 
            Console.WriteLine(@"Press any key for start, and press again for finish");
            Console.ReadKey();
 
            var sensor1 = new TrafficSensor(controller);
            var sensor2 = new TrafficSensor(controller);
 
            Console.ReadKey();
 
            sensor1.IsRun = false;
            sensor2.IsRun = false;
            transmitter.IsRun = false;
            Console.WriteLine();
        }
    }
}

Ссылки

  • Mark Grand Patterns in Java Volume 1: A Catalog of Reusable Design Patterns Illustrated with UML. — Wiley & Sons, 1998. — 480 с. — ISBN 0471258393 (см. синопсис  (англ.))



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Single Thread Execution" в других словарях:

  • Thread (computer science) — This article is about the concurrency concept. For the multithreading in hardware, see Multithreading (computer architecture). For the form of code consisting entirely of subroutine calls, see Threaded code. For other uses, see Thread… …   Wikipedia

  • Thread pool pattern — In the thread pool pattern in programming, a number of threads are created to perform a number of tasks, which are usually organized in a queue. Typically, there are many more tasks than threads. As soon as a thread completes its task, it will… …   Wikipedia

  • Event dispatching thread — The event dispatching thread (EDT) is a background thread used in Java to process events from the Abstract Windowing Toolkit (AWT) graphical user interface event queue. These events are primarily update events that cause user interface components …   Wikipedia

  • Шаблон проектирования — У этого термина существуют и другие значения, см. Паттерн. В разработке программного обеспечения, шаблон проектирования или паттерн (англ. design pattern) повторимая архитектурная конструкция, представляющая собой решение проблемы… …   Википедия

  • Шаблоны проектирования — (паттерн, англ. design pattern) это многократно применяемая архитектурная конструкция, предоставляющая решение общей проблемы проектирования в рамках конкретного контекста и описывающая значимость этого решения. Паттерн не является законченным… …   Википедия

  • Образы разработки — Шаблоны проектирования (паттерн, англ. design pattern)  это многократно применяемая архитектурная конструкция, предоставляющая решение общей проблемы проектирования в рамках конкретного контекста и описывающая значимость этого решения. Паттерн не …   Википедия

  • Паттерны проектирования — Шаблоны проектирования (паттерн, англ. design pattern)  это многократно применяемая архитектурная конструкция, предоставляющая решение общей проблемы проектирования в рамках конкретного контекста и описывающая значимость этого решения. Паттерн не …   Википедия

  • Central processing unit — CPU redirects here. For other uses, see CPU (disambiguation). An Intel 80486DX2 CPU from above An Intel 80486DX2 from below …   Wikipedia

  • Multithreading (computer architecture) — This article describes hardware supports for multithreads. For thread in software, see Thread (computer science). Multithreading computers have hardware support to efficiently execute multiple threads. These are distinguished from multiprocessing …   Wikipedia

  • OpenMP — Original author(s) OpenMP Architecture Review Board[1] Developer(s) OpenMP Architecture Review Board …   Wikipedia


We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.