BUAA OO UNIT2单元总结

黄弘烨-22371430 学生 2024-06-19 19:32:39

同步块的选择

由于我架构的设计，整个代码中存在三种队列：waitingQueue、RequestQueue和LeaveQueue，这三个队列就是整个架构中最核心的“临界资源”。

具体体现为，waitingQueue链接了Input和Scheduler，而RequestQueue链接了Scheduler和Elevator，每个队列都处在两层结构之间的“临界区域”。

这种架构最优秀的地方，在于同步块会很集中，也就不容易遗漏。

每次访问各种Queue时，仅需要对Queue上锁，并且为队列中的每个方法上锁，即可确保各种类之间不会出现数据竞争。

也正是这种清晰的代码结构，给我的代码带来了很强的生命力，极其容易阅读、理解和维护。

调度器的设计

调度器通过waitingQueue链接着Input，通过RequestQueue链接着Elevator，是整个代码的枢纽所在。正如前文所述，他与其他类的交互，正是通过waitingQueue、RequestQueue这两个线程安全的类实现的，也就不存在任何的线程安全问题。

public class Schedule extends Thread {
    private WaitingQueue waitingQueue;
    private ArrayList<RequestQueue> processingQueues;
    private ArrayList<Elevator> elevators;

Input中的数据会通过waitingQueue的addRequest方法移到调度器中，再通过各种线程安全方法通过队列转移到Elevator，实现了工程流水线的封装。

调度策略：整体的调度策略是以时间为主要核心的。通过影子电梯的模拟方式，提前计算出每个电梯需要花费的时间，再对每个请求进行分配。

纵观整个单元，调度器是最稳定的一个类之一，仅次于输入流。在第一次迭代时，仅仅只是更改了调度策略，从固定调度改为计算时间后分配。修改的代码量仅有数行（计算过程被封装在电梯的函数中）；而第二次迭代则完全没有任何变化。

电梯的不相碰

最主要的一点在于对换乘楼层的互斥访问，通过设立一个mutex信号量，保证每次仅有一个电梯访问换乘区，另一个电梯必须等待信号量释放。

public synchronized void moveToNextFloor() {
     int nextFloor = curFloor + direction;
     int oldFloor = curFloor;
     if (type != 0 && nextFloor == trans) {
         if (isTrans[id] == 0) {
             isTrans[id] = 1;
         } else {
             while (isTrans[id] == 1) {
                 try {
                     this.wait();
                 } catch (Exception e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
             }
         }
     }

     this.curFloor = nextFloor;
     sleepForATime((long)(moveTime * 1000));
     output("ARRIVE", 0);

     if (type != 0 && oldFloor == trans) {
         if (isTrans[id] == 1) {
             isTrans[id] = 0;
             synchronized (otherElevator) {
                 otherElevator.notify();
             }
         }
     }
 }

其次保证不相碰的一点就是让电梯及时让位。通过让电梯在空闲时移出临界区，来为移动的电梯腾开换乘区的位置

if (inQueue.isEmpty()) {
             synchronized (processingQueue) {
                 if (processingQueue.isEmpty() && type != 0 && curFloor == trans) {
                     setDirection();
                     moveToNextFloor();
                 }