Введение
Добрый день, дорогие хабровчане.
Давно думал написать статью, но как-то не доходили руки. Да и уже много все написано, причем по несколько раз. Однажды, мне нужно было реализовать распределение нагрузки по пулу.
Алгоритм
Для этого я выбрал алгоритм round robin, как наиболее простой алгоритм подходящий для данной задачи. Для тех кто не знает, что это за алгоритм, цитата из wiki:
Round-robin (от англ. round-robin — циклический) — алгоритм распределения нагрузки распределённой вычислительной системы методом перебора и упорядочения её элементов по круговому циклу.
Немного погуглив готовой реализация я не нашел, но наткнулся на статью. Статья отличная, но я решил пойти по другому пути. Написав свою реализацию.
Реализация
Для реализации я решил сделать некое подобие linked list’a с элементами конкурентного доступа. Действовать я решил по аналогии с ConcurrentLinkedQueue и использовать замечательный класс AtomicReference. Для начала я реализовал внутреннюю структуру Node.
private static class Node<T> { private T element; private Node<T> next; private Node(T element) { this.element = element; } public void setNext(Node<T> next) { this.next = next; } }
Нужно это, чтобы сделать отношение между элементами по аналогии с Linked коллекциями. В общем по сути это копипаст, но в любой момент я могу расширить этот класс для удобства.
Естественно далее мне нужно было описать поля класса. Не долго думая я решил сделать всего 4 поля first,last,current и size.
- first — первый вставленный элемент
- last — последний элемент в коллекции
- current — текущий элемент для выдачи. Изначально равен первому элементу.
- size — размер коллекции.
private AtomicInteger size = new AtomicInteger(0); private AtomicReference<Node<T>> first = new AtomicReference<Node<T>>(); private AtomicReference<Node<T>> current = first; private AtomicReference<Node<T>> last = new AtomicReference<Node<T>>();
Перейдем к методам. Логично, что нам нужно положить в данное «кольцо» элемент, потом его достать. Поэтому я сделал два метода put и next.
public void put(T t) { Node<T> currentNode = new Node<T>(t); Node<T> lastNode = last.getAndSet(currentNode); if (lastNode == null) { first.set(currentNode); } else { lastNode.setNext(currentNode); } currentNode.setNext(first.get()); size.incrementAndGet(); }
Как видно по коду, изначально мы создаем экземпляр класса Node, которая в последствии будет последней. Далее мы атомарно получаем и изменяем последний элемент и делаем в нем ссылку на только что созданный. Есть простая проверка, для обработки пустой коллекции. Если у нас нету lastNode, то мы изменяем значение поле fist на «новый» Node. Также в этом методе мы делаем инкремент переменной, отвечающей за размер.
public T next() { if (size.get() > 0) { return current.getAndSet(current.get().next).element; } throw new RuntimeException("Empty collection."); }
Ну и естественно метод получения следующего элемента. Логика крайне проста, мы делаем атомарный get and set и меняем текущий элемент на «следующий». Естественно если у нас нету ничего в структуре, то мы кинем простой RuntimeException.
Послесловие
Ребята, прежде всего я решил написать этот пост, чтобы написать оптимальную структуру данных и найти сразу все возможные ошибка. В мыслях было написать полноценный CyclicBuffer (многопоточный и lock-free) со всеми методами интерфейса Collection. Буду рад ответить на вопросы, выслушать замечания и предложения.
Спасибо!)
package ru.grinder.collection; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference; /** * Created by grinder on 01.07.2014. */ public class RoundRobin<T> { private AtomicInteger size = new AtomicInteger(0); private AtomicReference<Node<T>> first = new AtomicReference<Node<T>>(); private AtomicReference<Node<T>> current = first; private AtomicReference<Node<T>> last = new AtomicReference<Node<T>>(); public RoundRobin() { } public boolean put(T t) { Node<T> currentNode = new Node<T>(t); Node<T> lastNode = last.getAndSet(currentNode); if (lastNode == null) { first.set(currentNode); } else { lastNode.setNext(currentNode); } currentNode.setNext(first.get()); size.incrementAndGet(); return true; } public T next() { if (size.get() > 0) { return current.getAndSet(current.get().next).element; } throw new RuntimeException("Empty collection."); } private static class Node<T> { private T element; private Node<T> next; private Node(T element) { this.element = element; } public void setNext(Node<T> next) { this.next = next; } } }
ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/228647/
Добавить комментарий