7

同じ優先度の要素のFIFO順序を維持する優先度ブロックキューをJavaで作成しようとしています。Oracleのドキュメントはそれについていくらかの助けを提供します、しかし私はまだ非常に絡み合っています。

次のトピックはすべて私にとって非常に新しいものであることに注意してください:GenericsInterfaces as Types、およびstaticnestedclasses。これらはすべて、次のクラス定義で機能します。特にジェネリックは紛らわしいので、ここで完全に台無しにしたと思います。

現在発生しているコンパイラエラーを特定するためのコメントを含めました。

いくつかの具体的な質問:

  1. クラスがキューに入れられたイベントオブジェクトを表し、実際のキューが静的クラスメンバーであっても大丈夫ですか?

  2. OracleのFIFOイベント「ラッパー」を静的なネストされたクラスとして含めることは合理的でしたか?

  3. 私は少なくともここで正しい方向に進んでおり、すべてを1つの外部クラスで行っていますか?

これが私が書いたクラスです:

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

public class FIFOPBQEvent {

/**
 * First we define a static nested class which, when instantiated,
 * encapsulates the "guts" of the event - a FIFOPBQEvent - along with
 * a sequence number that assures FIFO behavior of events of like priority.
 *  
 * The following is lifted ALMOST verbatim (I added "static" and some 
 * comments) from Oracle documentation on adding FIFO-ness to a Priority
 * Blocking Queue: 
 * http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/util/concurrent/PriorityBlockingQueue.html
 * As the Oracle doc points out:
 * 
 * "A static nested class interacts with the instance members of its outer 
 * class (and other classes) just like any other top-level class. In 
 * effect, a static nested class is behaviorally a top-level class that 
 * has been nested in another top-level class for packaging convenience."
 *
 */
static class FIFOEntry<E extends Comparable<? super E>> implements
        Comparable<FIFOEntry<E>> {
    final static AtomicLong seq = new AtomicLong();
    final long seqNum;  // instance
    final E entry;

    public FIFOEntry(E entry) {
        seqNum = seq.getAndIncrement();
        this.entry = entry;
    }

    public E getEntry() {
        return entry;
    }
    /** Here is implementation of Comparable */
    public int compareTo(FIFOEntry<E> other) {
        int res = entry.compareTo(other.entry);
        if (res == 0 && other.entry != this.entry)
            res = (seqNum < other.seqNum ? -1 : 1);
        return res;
    }
}

/**
 * Now we declare a single (static) PBQ of FIFO entries into which 
 * PBQFIFOEvents will be added and removed.
 */

/** FLAGGED AS ERROR BY COMPILER */
// Bound mismatch: The type FIFOPBQEvent is not a valid substitute for the
// bounded parameter <E extends Comparable<? super E>> of the type 
// FIFOPBQEvent.FIFOEntry<E>

private static PriorityBlockingQueue<FIFOEntry<FIFOPBQEvent>> theQueue =
    PriorityBlockingQueue<FIFOEntry<FIFOPBQEvent>>();

/** 
 * And here are the "guts" of our event: the i.d. and state of the GUI widget 
 */
private ConsoleObject obj = ConsoleObject.UNDEFINED_OBJ; // widget that was affected
private ObjectState state = ObjectState.UNDEFINED_STATE; // the widget's new state

/** 
 * Constructor specifying the class variables 
 */
public FIFOPBQEvent(ConsoleObject theObj, ObjectState theState) {
    obj = theObj;
    state = theState;
}

/**
 * Event queuing ("sending") and dequeuing ("receiving")
 */
public void sendEvent() {

    /** FLAGGED AS ERROR BY COMPILER */
    // The method put(FIFOPBQEvent.FIFOEntry<FIFOPBQEvent>) in the type 
    // PriorityBlockingQueue<FIFOPBQEvent.FIFOEntry<FIFOPBQEvent>> is not 
    // applicable for the arguments (FIFOPBQEvent)

    theQueue.put(this);
}

public static FIFOPBQEvent receiveEvent() {

    /** FLAGGED AS ERROR BY COMPILER */
    // Type mismatch: cannot convert from FIFOPBQEvent.FIFOEntry<FIFOPBQEvent> 
    // to FIFOPBQEvent

    FIFOPBQEvent event = theQueue.take();
    return event;
}

/**
 * ConsoleEvent accessors
 */
public ConsoleObject getObj() {
    return this.obj;
}

public ObjectState getState() {
    return this.state;
}

/**
 * And for the first time, enums instead of public static final ints.
 */
public enum ConsoleObject {
    UNDEFINED_OBJ,
    RESERVED,

    /** Console keys */
    RESET,
    DISPLAY_MAR,
    SAVE,
    INSERT,
    RELEASE,
    START,
    SIE,
    SCE,

    /** Console toggle switches */
    POWER,
    PARITY_CHECK,
    IO_CHECK,
    OVERFLOW_CHECK,
    SENSE_SWITCH_1,
    SENSE_SWITCH_2,
    SENSE_SWITCH_3,
    SENSE_SWITCH_4
}

public enum ObjectState {
    UNDEFINED_STATE,

    /** Toggle switches */
    OFF,
    ON,

    /** Console keys */
    PRESSED,
}
}
4

4 に答える 4

4

最初のエラーは、より重大なエラーです。これは、FIFOPBQEventクラスがを実装していないために発生します。これは、ネストされたクラスComparableの汎用型と見なす必要があります。FIFOEntryこれは、制限Eして言うからですextends Comparable<...>。基本的にFIFOPBQEvent、キューの優先順位を提供するには、クラスが同等である必要があります(おそらくイベントタイプに基づいています)。

エラーを修正するには、次のことを行う必要があります。

  1. クラスのヘッダーを次のように変更します。

    public class FIFOPBQEvent implements Comparable<FIFOPBQEvent> {
    
  2. クラスにcompareToメソッドを追加します。FIFOPBQEvent何かのようなもの:

    public int compareTo (FIFOPBQEvent other) {
        // TODO - compare this and other for priority
        return 0;
    }
    

sendEvent次に、エントリをメソッドでラップする必要があります。

public void sendEvent () {
    theQueue.put(new FIFOEntry<FIFOPBQEvent> (this));
}

最後のマイナーなエラーは、単にFIFOEntryオブジェクトをアンラップしていないということです。これを修正するには、次のように変更receiveEventします。

public static FIFOPBQEvent receiveEvent () {
    FIFOPBQEvent event = theQueue.take ().getEntry ();
    return event;
}
于 2011-07-08T05:29:04.463 に答える
2

コードをステップスルーしてみましょう。

static class FIFOEntry<E extends Comparable<? super E>> implements 
  Comparable<FIFOEntry<E>> {

FIFOEntryこれは、汎用パラメーターを受け取るクラスを定義します。汎用パラメーターのタイプを「それ自体のComparableを実装する任意のオブジェクト」に制限しました。

private static PriorityBlockingQueue<FIFOEntry<FIFOPBQEvent>> theQueue =
  PriorityBlockingQueue<FIFOEntry<FIFOPBQEvent>>();

PriorityBlockingQueueの宣言はここでは正しくありませんが、の定義FIFOEntry<FIFOPBQEvent>は正しくありません。これは上記の点によるものです-あなたはタイプをFIFOEntryそれ自体のComparableを実装するものに制限しました。

class FIFOPBQEvent implements Comparable<FIFOPBQEvent> {

あなたの次の問題は-

public void sendEvent() {
  theQueue.put(this);
}

のタイプはthisですFIFOPBQEventが、キューはオブジェクトのみを受け入れFIFOEntryます。キューの署名と一致させるには、次のようにする必要があります。

public void sendEvent() {
  // Requires FIFOPBQEvent to be Comparable
  theQueue.put(new FIFOEntry<FIFOPBQEvent>(this));     
}

あなたも同じ問題を抱えていreceiveEvent()ます-あなたのキューの署名は、キューにFIFOEntryオブジェクトが含まれていて、FIFOPBQEventsを引き出そうとしていることを示しています。

于 2011-07-08T05:28:37.130 に答える
1

@ 101100の推奨に従って、キューをイベントから切り離して、設計を作り直しました。これにより、理解(および再利用)がはるかに簡単になりますが、残念ながら、いくつかの概念についてはまだ不明です。ここに続くのはPriorityFIFOEventQueueです(簡潔にするためにEventクラスを省略しました)。そして、私はまだ助けが必要なところに気づきました:

package ibm1620;

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

/**
 * This class represents a Priority Blocking Queue of FIFO entries.  Instantiating
 * it creates a queue.  It provides instance methods for sending and receiving
 * entries, a.k.a. events of type E, on the queue.
 */

次のフラグは診断でフラグ付けされます:「タイプPriorityFIFOEventQueueは、継承された抽象メソッドComparable> .compareTo(PriorityFIFOEventQueue)を実装する必要があります」

キューを比較したくないと確信しています!! ここで何が必要かまだわかりません。

public class PriorityFIFOEventQueue<E extends Comparable<? super E>> implements Comparable<PriorityFIFOEventQueue<E>> {

/**
 * FIFOEntry is a static nested class that wraps an Entry and provides support for
 * keeping the Entries in FIFO sequence.
 */
private static class FIFOEntry<E> implements Comparable<FIFOEntry<E>> {

    /**
     * There's going to be one atomic seq per ... queue?  runtime?
     */

    final static AtomicLong seq = new AtomicLong();

    /**
     * FIFOEntry is simply an entry of type E, and a sequence number
     */
    final long seqNum; 
    final E    entry;

    /**
     * FIFOEntry() constructor
     */
    FIFOEntry(E entry) {
        seqNum = seq.getAndIncrement();
        this.entry = entry;
    }

    /**
     * Accessor method for entry
     */
    E getEntry() {
        return entry;
    }

    /**
     * Here is implementation of Comparable that is called directly by PBQ.
     * We first invoke E's comparator which compares based on priority. 
     * If equal priority, order by sequence number (i.e. maintain FIFO).
     * */

以下では、「compareTo」を含む行にフラグが付けられ、診断は「メソッドcompareTo(E)がタイプEに対して未定義です」です。どうやら私は「他の」FIFOEntryがComparableを実装していることをコンパイラに伝えていません。

    public int compareTo(FIFOEntry<E> other) {
        int res = entry.compareTo(other.entry); // priority-based compare
        if (res == 0 && other.entry != this.entry)
            res = (seqNum < other.seqNum ? -1 : 1); // FIFO compare
        return res;
    }
}

/**
 * Here is the PriorityBlockingQueue of FIFOEntries
 */

private PriorityBlockingQueue<FIFOEntry<E>> theQueue = 
    new PriorityBlockingQueue<FIFOEntry<E>>();

/**
 * Event queuing ("sending") and dequeuing ("receiving")
 */
public void sendEvent(E event) {
    theQueue.put(new FIFOEntry<E>(event));
}

/**
 * pollEvent() 
 * Will remove and return a ConsoleEvent from the queue, or return
 * null if queue is empty.
 */
public E pollEvent() {
    E event = null;
    FIFOEntry<E> aFIFOEvent = theQueue.poll();
    if (aFIFOEvent != null) {
        event = aFIFOEvent.getEntry();
        say("pollEvent() -> "+event);
    }
    else {
    }
    return event;
}

/**
 * receiveEvent() 
 * Will block if queue is empty.  Takes a FIFOEvent off the queue,
 * unwraps it and returns the 'E' payload.
 * 
 * @return
 */
public E receiveEvent() {
    E event = null;
    try {
        FIFOEntry<E> aFIFOEvent = theQueue.take();
        if (aFIFOEvent != null) {
            event = aFIFOEvent.getEntry();
            say("receiveEvent() -> "+event);
        }

    } catch (InterruptedException e) {
        say("InterruptedException in receiveEvent()");
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }
    return event;
}

// for console debugging
static void say(String s) {
    System.out.println("ConsoleEvent: " + s);
}

}
于 2011-07-09T04:01:50.500 に答える
1

これは、同じ優先度のアイテムのFIFO順序を維持するPriorityBlockingQueueの実際の代替品です。それはユーザーのためにすべてのラッピング/アンラッピングを透過的に行います。

このコードは1.4JVM用に作成されており、jucバックポートを使用しています。新しいJVMでそれを使用し、ジェネリックを追加するのは簡単なはずです。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Comparator;
import java.util.ConcurrentModificationException;
import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;

import edu.emory.mathcs.backport.java.util.concurrent.BlockingQueue;
import edu.emory.mathcs.backport.java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;
import edu.emory.mathcs.backport.java.util.concurrent.TimeUnit;
import edu.emory.mathcs.backport.java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

/**
 * A queue with all properties of a {@link PriorityBlockingQueue} but which additionally 
 * returns items with equal priority 
 * in a FIFO order.
 * In this respect, {@link PriorityBlockingQueue} explicitly gives no return order guarantees for equal priority elements.
 * 
 * This queue only accepts {@link Comparable} items. A custom {@link Comparator} cannot
 * be specified at construction time.
 * 
 *
 */
public final class FIFOPriorityBlockingQueue implements BlockingQueue {
    private final PriorityBlockingQueue q;

    public FIFOPriorityBlockingQueue() {
        q = new PriorityBlockingQueue();
    }

    public FIFOPriorityBlockingQueue(int initialCapacity) {
        q = new PriorityBlockingQueue(initialCapacity);
    }

    public boolean isEmpty() {
        return q.isEmpty();
    }

    public boolean addAll(Collection c) {
    if (c == null)
        throw new NullPointerException();
    if (c == this)
        throw new IllegalArgumentException();
    boolean modified = false;
    Iterator e = c.iterator();
    while (e.hasNext()) {
        if (add(e.next()))
        modified = true;
    }
    return modified;
    }

    /**
     * Always returns <code>null</code> as this {@link BlockingQueue} only accepts
     * {@link Comparable} objects and doesn't allow setting an own {@link Comparator} 
     * @return
     */
    public Comparator comparator() {
        return null;
    }

    public boolean containsAll(Collection c) {
        Iterator e = c.iterator();
        while (e.hasNext())
            if(!contains(e.next()))
            return false;

        return true;
    }

    public int size() {
        return q.size();
    }

    public int remainingCapacity() {
        return q.remainingCapacity();
    }

    public boolean removeAll(Collection c) {
        boolean modified = false;
        Iterator e = iterator();
        while (e.hasNext()) {
            if(c.contains(e.next())) {
            e.remove();
            modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

    public boolean retainAll(Collection c) {
        boolean modified = false;
        Iterator e = iterator();
        while (e.hasNext()) {
            if(!c.contains(e.next())) {
            e.remove();
            modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

    public Object remove() {
        return ((FIFOEntry)q.remove()).entry;
    }

    public Object element() {
        return ((FIFOEntry)q.element()).entry;
    }

    public boolean add(Object e) {
        return q.add(new FIFOEntry((Comparable)e));
    }

    public boolean offer(Object e) {
        return q.offer(new FIFOEntry((Comparable)e));
    }

    public void put(Object e) {
        q.put(new FIFOEntry((Comparable)e));
    }

    public boolean offer(Object e, long timeout, TimeUnit unit) {
        return q.offer(new FIFOEntry((Comparable)e), timeout, unit);
    }

    public Object poll() {
        return ((FIFOEntry)q.poll()).entry;
    }

    public Object take() throws InterruptedException {
        return ((FIFOEntry)q.take()).entry;
    }

    public Object poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return ((FIFOEntry)q.poll(timeout, unit)).entry;
    }

    public Object peek() {
        return ((FIFOEntry)q.peek()).entry;
    }

    /**
     * If more than one equal objects are held by the queue, remove() will
     * remove any one of them, not necessarily the first or last inserted.
     */
    public boolean remove(Object o) {
        return q.remove(new FIFOEntry((Comparable)o));
    }

    public boolean contains(Object o) {
        return q.contains(new FIFOEntry((Comparable)o));
    }

    public Object[] toArray() {
        Object[] a = q.toArray();
        for (int i = 0; i < a.length; i++) { // unpacking
            a[i] = ((FIFOEntry)a[i]).entry;
        }
        return a;
    }

    public String toString() {
        return q.toString(); // ok, because each FIFOEntry.toString returns the toString of the entry 
    }

    public int drainTo(Collection c) {
        ArrayList tmp = new ArrayList(size());
        int n = q.drainTo(tmp);
        for (Iterator it = tmp.iterator(); it.hasNext();) {
            FIFOEntry en = (FIFOEntry) it.next();
            c.add(en.entry);
        }
        return n;
    }



    public int drainTo(Collection c, int maxElements) {
        ArrayList tmp = new ArrayList(size());
        int n = q.drainTo(tmp, maxElements);
        for (Iterator it = tmp.iterator(); it.hasNext();) {
            FIFOEntry en = (FIFOEntry) it.next();
            c.add(en.entry);
        }
        return n;
    }

    public void clear() {
        q.clear();
    }



    public Object[] toArray(Object[] a) {
        Object[] res = q.toArray(a);
        for (int i = 0; i < res.length; i++) { // unpacking
            res[i] = ((FIFOEntry)res[i]).entry;
        }
        return res;
    }



    public Iterator iterator() {
        final Iterator it = q.iterator();
        return new Iterator() {
            public void remove() throws UnsupportedOperationException, IllegalStateException, ConcurrentModificationException {
                it.remove();
            }

            public Object next() throws NoSuchElementException, ConcurrentModificationException {
                return ((FIFOEntry)it.next()).entry;
            }

            public boolean hasNext() {
                return it.hasNext();
            }
        };
    }

    public int hashCode() {
        return q.hashCode();
    }

    public boolean equals(Object obj) {
        return q.equals(obj);
    }


    /**
     * Wrapping class which adds creation ordering to a {@link Comparable} object.
     * Based on the code in the javadoc for {@link PriorityBlockingQueue}
     * 
     *
     */
    private static class FIFOEntry implements Comparable {
        private final static AtomicLong seq = new AtomicLong();
        private final long seqNum;
        private final Comparable entry;
        public FIFOEntry(Comparable entry) {
            seqNum = seq.getAndIncrement();
            this.entry = entry;
        }

        public int compareTo(Object other) {
            FIFOEntry o = (FIFOEntry) other;
            int res = entry.compareTo(o.entry);
            if (res == 0 && o.entry != this.entry)
                res = (seqNum < o.seqNum ? -1 : 1);
            return res;
        }
        public int hashCode() {
            final int prime = 31;
            int result = 1;
            result = prime * result + ((entry == null) ? 0 : entry.hashCode());
            return result;
        }
        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null)
                return false;
            if (getClass() != obj.getClass())
                return false;
            FIFOEntry other = (FIFOEntry) obj;
            if (entry == null) {
                if (other.entry != null)
                    return false;
            } else if (!entry.equals(other.entry))
                return false;
            return true;
        }

        public String toString() {
            return entry.toString();
        }
    }

}
于 2012-12-19T13:11:44.030 に答える