java并发学习之三：非阻塞漫想，关于环岛与地铁

到过北京上地的都会知道，上地城铁往西走有一个很大的上地环岛，旁边是中关村发展大厦，第一次到北京的时候还给了小弟一番挺大的感触

经常从环岛这里经过，总会思考一个问题：北京地价这么贵，为什么在这里要建一个这么大的环岛呢？环岛到底有什么作用呢？解决交通拥塞？为行人方便？还是别的原因？

在百度百科可以搜到:是为了减少交通（和谐）事故的发生。

还有别的好处吗？

先看看普通的十字路口，要么横向通车，要么纵向通车，可以这样去理解，在两个道路交叉这块正方形是两个线程抢占的共享变量

A在运行时，需要锁住变量，然后走，B等待，B运行时也一样

在并发里面有一种方法：非阻塞算法
没了解过并发的同学可能不清楚非阻塞算法
这里写一个简单的例子

AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
……
for(;;)
{
    int expect = count.get();
    if(!count.compareAndSet(expect,expect+1))
    {
        continue;
    }
    else
    {
        return;
    }
}

这样就实现了一个原子性的i++动作
为什么要这样实现呢？为什么不用锁？
简而言之，是因为线程状态切换是要消耗很多资源的，如A锁住了，B正好也访问，就需要等待了，然后就有一个线程状态的切换，A释放了，B就可以获得锁了，然后又一个线程状态的切换，很明显，为了如此简单的一个功能去牺牲性能是很亏的

这个跟环岛又有什么关系呢？
我们先看看十字路口的通常设计有没有“线程切换”的消耗
黄灯亮：红灯亮，横向停止通车，纵向现在还是停止的
红灯亮：绿灯亮，横向保持停止，纵向开始通车，汽车加速，然后以平缓通过
红灯亮：黄灯亮……
可以看到，黄灯时间消耗（最后一辆汽车起步到通过路口的时间），汽车加速消耗

很明显，上述的两个消耗环岛都是没有的

这是我理解的环岛优于普通十字路口的一个优势
（当然，这个推论和判断都是很片面的，但从并发这个角度来看，还是有一定的道理的）


地铁的漫想
现在都在追求速度，动车组，飞机……
为了响应以后的高速高效的社会，地铁能不能提速呢？

地铁的很大一部分时间消耗其实不在路上，而是在进站，旅客上车，出站这个时间上，但很明显，地铁必须要让人下车的，感觉这是一个无法解决的问题

在并发的角度来看，旅客下车这一过程可以看待为一个无法避免的关键路径
能不能用多线程来解决这个问题呢？
答案应该是可以的
首先，需要另一个线程专门负责这个关键路径
A列车以恒速通行在整个路径
B列车负责C站的下车业务
在从D站通往C站的过程中，AB车完成旅客的交换业务（都以恒速运行）
到了C站，A车呼啸而过
B列车在C站停车，旅客下车，然后重新绕到D站准备下一个下车业务

这样，在不加速的情况下，列车的行驶速度起码提高了1.5倍（每站约3分钟，每次停车约1分钟）

评论

1 楼 zq3062211015 2014-03-27  

想法很好。。万一 c就一个人下车 b很浪费啊