, и поэтому требуют синхронизации или использования volatile. Вдобавок каждая задача Teller удаляет из очереди ввода только один объект Customer и работает с ним до завершения, поэтому задачи все равно будут работать с Customer последовательно.

Класс CustomerLine представляет собой общую очередь, в которой клиенты ожидают обслуживания. Он реализован в виде очереди ArrayBlockingQueue с методом toString(), который выводит результаты в желаемом формате.

Генератор CustomerGenerator присоединяется к CustomerLine и ставит объекты Customer в очередь со случайными интервалами.

Teller извлекает клиентов Customer из CustomerLine и обрабатывает их последовательно, подсчитывая количество клиентов, обслуженных за текущую смену. Если клиентов не хватает, его можно перевести на другую работу (doSome-thingElse()), а при появлении большого количества клиентов — снова вернуть на обслуживание очереди методом serveCustomerLine(). Чтобы приказать следующему кассиру вернуться к очереди, метод compareTo() проверяет количество обслуженных клиентов, чтобы приоритетная очередь автоматически ставила в начало кассира, работавшего меньше других.

Вся основная деятельность выполняется в TellerManager. Этот класс следит за всеми кассирами и за тем, что происходит с клиентами. Одна из интересных особенностей данной имитации заключается в том, что она пытается подобрать оптимальное количество кассиров для заданного потока покупателей. Пример встречается в методе adjustTellerNumber() — управляющей системе для надежной, стабильной регулировки количества кассиров. У всех управляющих систем в той или иной мере присутствуют проблемы со стабильностью; слишком быстрая реакция на изменения снижает стабильность, а слишком медленная переводит систему в одно из крайних состояний.

Резюме

В этой главе я постарался изложить основы многопоточного программирования с использованием потоков Java. Прочитав ее, читатель должен понять следующее:

1. Программу можно разделить на несколько независимых задач.

2. Необходимо заранее предусмотреть всевозможные проблемы, возникающие при завершении задач.

3. Задачи, работающие с общими ресурсами, могут мешать друг другу. Основным средством предотвращения конфликтов является блокировка.

4. В неаккуратно спроектированных многозадачных системах возможны взаимные блокировки.

Очень важно понимать, когда рационально использовать параллельное выполнение, а когда этого делать не стоит. Основные причины для его использования:

• управление несколькими подзадачами, одновременное выполнение которых позволяет эффективнее распоряжаться ресурсами компьютера (включая возможность незаметного распределения этих задач по нескольким процессорам);

• улучшенная организация кода;

• удобство для пользователя.

Классический пример распределения ресурсов — использование процессора во время ожидания завершения операций ввода/вывода. Классический пример чуткого пользовательского интерфейса — отслеживание нажатий кнопки «Прервать» во время продолжительного процесса загрузки.

Дополнительным преимуществом потоков является то, что они заменяют «тяжелое» переключение контекста процессов (порядка 1 ООО и более инструкций) «легким» переключением контекста выполнения (около 100 инструкций). Так как все потоки процесса разделяют одно и то же пространство памяти, легкое переключение затрагивает только выполнение программы и локальные переменные. С другой стороны, чередование процессов — тяжелое переключение контекста — требует обновления всего пространства памяти.