Мастер-рабочий режим

задняя часть

Введение в режим

Шаблон Master-Worker является широко используемым шаблоном параллельного проектирования. Основная идея состоит в том, что система состоит из двух ролей, Мастера и Рабочего, Мастер отвечает за получение и назначение задач, а Рабочий отвечает за обработку подзадач. В процессе обработки задачи Мастер также отвечает за наблюдение за ходом выполнения задачи и состоянием здоровья Работника, Мастер будет получать задачи, представленные Клиентом, и сообщать о ходе выполнения задач Клиенту.
Как показано ниже:





Worker: используется для фактической обработки задачи;

Задача: конкретный объект задачи

Мастер: постановка задач и обобщение итоговых результатов;
Главное: Запустить программу, запланировать открытие Мастера

Код

/**
 * @author mouliu
 * @create 2018-04-07-下午10:03
 */
public class Task {

    private int id;
    private int price ;
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public int getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
}

/**
 * @author mouliu
 * @create 2018-04-09-上午9:22
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Master master = new Master(new Worker(),20);

        Random r = new Random();
        for (int i=1;i<=100;i++){
            Task t = new Task();
            t.setId(i);
            t.setPrice(r.nextInt(1000));
            master.submit(t);
        }
        master.execute();
        long start = System.currentTimeMillis();
        while (true){
            if (master.isComplete()){
                long end = System.currentTimeMillis()-start;
                int priceResult = master.getResult();
                System.out.println("最终结果：" + priceResult + ", 执行时间：" + end);
                break;
            }
        }
    }
}

/**
 * @author mouliu
 * @create 2018-04-07-下午10:07
 */
public class Worker implements Runnable{
    private ConcurrentLinkedQueue<Task>workQueue;
    private ConcurrentHashMap<String,Object>resultMap;

    public void setWorkQueue(ConcurrentLinkedQueue<Task>workQueue){
        this.workQueue = workQueue;
    }

    public void setResultMap(ConcurrentHashMap<String,Object> resultMap){
        this.resultMap = resultMap;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            Task input = this.workQueue.poll();
            if (input==null){
                break;
            }
            Object output = handle(input);
            this.resultMap.put(Integer.toString(input.getId()),output);
        }
    }

    private Object handle(Task input){
        Object output = null;
        try {
            Thread.sleep(500);
            output = input.getPrice();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return output;
    }
}

/**
 * @author mouliu
 * @create 2018-04-07-下午10:02
 */
public class Master {
    //1、有一个盛放任务的容器
    private ConcurrentLinkedQueue<Task>workQueue =
            new ConcurrentLinkedQueue<>();
    //2、需要有一个盛放worker的集合
    private HashMap<String,Thread> workers = new HashMap<>();

    //3、需要有一个盛放每一个worker执行任务的结果集合
    private ConcurrentHashMap<String,Object> resultMap=
            new ConcurrentHashMap<>();

    //4、构造方法（创建给定数量的线程）
    Master(Worker worker,int workerCount){
        worker.setWorkQueue(this.workQueue);
        worker.setResultMap(this.resultMap);

        for (int i=0;i<workerCount;i++){
            this.workers.put(Integer.toString(i),new Thread(worker));
        }
    }
    //5、需要一个提交任务的方法
    public void submit(Task task){
        this.workQueue.add(task);
    }
    //6、需要有一个执行的方法，启动所有的worker方法去执行任务
    public void execute(){
        for (Map.Entry<String,Thread>me:workers.entrySet()){
            me.getValue().start();
        }
    }
    //7、判断是否运行结束的方法
    public boolean isComplete(){
        for (Map.Entry<String,Thread>me:workers.entrySet()){
            if (me.getValue().getState()!=Thread.State.TERMINATED){
                return  false;
            }
        }
        return true;
    }
    //8、计算结果方法
    public int getResult(){
        int priceResult = 0;
        for (Map.Entry<String,Object>me:resultMap.entrySet()){
            priceResult+=(Integer) me.getValue();
        }
        return priceResult;
    }
}

Суммировать:

Режим Master-Worker может разделять большие задачи на маленькие задачи, что является концепцией разработки раздельной обработки. Благодаря многопоточному или многопроцессорному многомашинному режиму обработка небольших задач может быть распределена на большее количество процессоров, что может повысить скорость выполнения задачи и повысить производительность системы.



Категории