Unit2 电梯作业总结

1. 作业分析

1.1 第5次作业——单部多线程电梯

1.1.1 需求分析

只有1个电梯，有一定容量限制，乘客到达时间随到达模式的不同而异。到达模式分为Random、Morning、Night三种模式。

• Morning：乘客到达间隔不超过2s，起始层都是底层。

• Night：乘客在Night 指令到达时一次性全部到达，终点层都是底层。

• Random：允许任何到达情况出现

1.1.2 主要思路

因为Morning模式乘客的起始层都是底层，所以我的想法是在读入的时候，如果是Morning模式就让电梯等待4s，再开始运人，这样可以避免最开始一次只运1个人的尴尬情况。对于其他Night模式当做Random模式来跑，即没有特殊的调度方法。

我使用了“消费者-生产者”模式，输入线程负责读入要乘坐电梯的乘客，然后将乘客放进缓冲区（WaitingRoom），然后电梯线程从WaitingRoom中读取乘客运人。

1.1.3 主要的类及功能

InputHandler：读入线程，从标准输入中读取数据，确定当前的到达模式以及读取即将乘坐电梯的乘客

WaitingRoom：用一个TreeMap来放置候乘的乘客们

Elevator：电梯线程，电梯线程负责“到达”、“楼层间运行”、“开门”、“关门”、“上人”、“下人”

RunningType：电梯的运行状态类型，分为：到达某一楼层ARRIVE、开门OPEN、关门CLOSE、楼层间运行MOVE、休息REST、结束END

ElevatorState：电梯的属性，属于电梯线程的一种性质，里面包括了电梯的运行方向、运行状态类型、电梯当前所处楼层、电梯最大容量、电梯当前容量、最高层、最低层、电梯所携带的乘客

Scheduler：根据当前电梯的ElevatorState和WaitingRoom的情况，决定Elevator的下一个运行状态。

1.1.4 调度器设计

在完成这一次作业时，我当时认为“调度器”就是实现电梯的调度算法的类。所以我的调度器就是Scheduler类

我的调度器不是线程，而是决定电梯线程的运行状态，就如很多同学所说的“状态模式”，对我的调度器更像是一个状态模式的抽象，通过利用上学期计组学过的有限状态机，根据这一时刻的电梯运行状态（ElevatorState）和WaitingRoom的情况来决定下一时刻电梯运行状态和下一个目标层。

对于电梯的下一个目标层我采用的调度方法是：LOOK算法

有限状态机的逻辑如下：

调度器和线程的交互

我的调度器只和电梯线程有交互。在Elevator中的run()方法中，对ELevatorState的电梯运行状态类型进行判断，使用了一个switch语句，根据REST、MOVE、OPEN、ARRIVE、OPEN、CLOSE、END来让电梯sleep相应的时间、并且进出乘客、改变楼层、改变方向、结束线程（即做出相应的动作）。

当做完相应的动作后，再调用Scheduler来确定下一个状态。

1.1.5 同步块的设置和锁的选择

这一次作业中，我对两个变量的读写取进行了加锁。

第一个当然是候乘表。我采用了“消费者-生