多執行緒程式設計模型：Pipeline模式 上
簡介
核心思想：將一個任務分解為若干個階段（Stage），前階段的輸出為下階段的輸入，各個階段由不同的工作者執行緒負責執行。
多個任務的各個階段是並行（Parallel）處理的。
對於這一批任務中的某一個任務而言，其處理仍然是序列的，即完成一個任務的處理要依次執行各個階段，但從整體任務上看，各個處理階段的執行是並行的。
例子
從顧客的迎接和安排座位、點菜、菜餚烹煮、上菜到買單，每個階段都有相應的工作人員（迎賓、服務員、廚師、傳菜員和收銀員）負責，而不是由一名工作人員對一桌客人負責到底，從而減少了顧客的等待，提高了服務效率。
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- Pipeline模式示意圖
架構——分類
將任務分解為若干個階段，並將每個階段抽象為一個物件。階段物件都有相應的工作者執行緒負責對輸入進行處理，並將輸出作為下一個處理階段的輸入。
分類（是否包含併發處理階段）：線性Pipeline、非線性Pipeline。
架構——參與者
● Pipe（輸入、輸出和處理）：對階段的抽象。負責對輸入進行處理，並將輸出作為下一個階段的輸入。
◇ process：處理前一個階段的輸入。
◇ init：初始化Pipe。
◇ shutdown：關閉Pipe。
◇ setNextPipe：設定下一個階段。
● PipeContext：階段的計算環境，主要用於異常處理。
◇ handleError：對丟擲的異常進行處理。
● AbstractPipe：Pipe介面的抽象實現類。
◇ process：呼叫doProcess方法對前一個階段的輸入進行處理，並處理結果提交給下一個階段。
◇ init：儲存傳遞過來的PipeContext例項，子類可根據需要覆蓋該方法。
◇ shutdown：預設實現什麼也不做。
◇ setNextPipe：設定當前階段的下一個處理階段。
◇ doProcess：留給子類實現的抽象方法。待子類實現的處理邏輯。
● WorkerThreadPipeDecorator：工作者執行緒的Pipe。將輸入存入佇列，由指定個數的工作者執行緒對佇列中的輸入進行處理。該類自身主要負責工作者執行緒的生命週期的管理。它通過呼叫delegate例項變數（委託Pipe例項）的相應方法實現Pipe介面中定義的各個方法。
◇ process：將前一個階段的輸入存入佇列，由工作者執行緒執行時取出進行處理。
◇ init：啟動工作者執行緒，並呼叫委託Pipe例項的init方法。
◇ shutdown：停止工作者執行緒，並呼叫委託Pipe例項的shutdown方法。
◇ setNextPipe：呼叫委託Pipe例項的setNextPipe方法。
◇ dispatch：取出佇列中的輸入並呼叫委託Pipe例項的process方法。
● ThreadPoolPipeDecorator：執行緒池的Pipe。Pipe介面的實現委託給delegate例項變數（委託Pipe例項）。
◇ process：接收前一個階段的輸入，並向執行緒池提交一個對該輸入進行相應處理的任務。
◇ init：呼叫委託Pipe例項的init方法。
◇ shutdown：關閉當前服務，並呼叫委託Pipe例項的shutdown方法。
◇ setNextPipe：呼叫委託Pipe例項的setNextPipe方法。
● AbstractParallelPipe：AbstractPipe的子類，支援並行處理的Pipe實現類。該類對其每個輸入（原始任務）生成相應的一組子任務，並以並行的方式去執行這些子任務。各個子任務的執行結果會被合併為相應原始任務的輸出結果。
◇ buildTasks：留給子類實現的抽象方法。用於根據指定的輸入構造一組子任務。
◇ combineResults：留給子類實現的抽象方法。對各個並行子任務的處理結果進行合併，形成相應輸入元素的輸出結果。
◇ invokeParallel：實現以並行的方式執行一組任務。
◇ doProcess：實現該類對其輸入的處理邏輯。
● ConcreteParallelPipe：由應用定義的AbstractParallelPipe的子類。
◇ buildTasks：根據指定的輸入構造一組子任務。
◇ combineResults：對各個並行子任務的處理結果進行合併，形成相應輸入元素的輸出結果。
● Pipeline：複合Pipe,可包含多個Pipe。
◇ addPipe：新增一個Pipe。
● SimplePipeline：基於AbstractPipe的Pipeline。
◇ addPipe：新增一個Pipe。
◇ addAsWorkerThreadBasedPipe：將WorkerThreadPipeDecorator包裝後的Pipe加入Pipeline。
◇ addAsThreadPoolBasedPipe：將ThreadPoolPipeDecorator包裝後的Pipe加入Pipeline。
序列圖
第1步：客戶端建立Pipeline。
第2～4步：客戶端建立各個Pipe。
第5步：客戶端呼叫Pipeline的add方法新增各個Pipe。
第6步：客戶端建立PipeContext。
第7步：客戶端呼叫Pipeline的init方法。
第8～13步：init方法呼叫各個Pipe的init方法，初始化各個Pipe。
第14步：init方法呼叫返回。
第1步：客戶端呼叫Pipeline的process方法。
第2、3步：process方法呼叫第一個Pipe的process方法。
第4步：process方法返回。
第5步：第一個Pipe例項開始處理任務，其dispatch方法被工作者執行緒（或者執行緒池中的工作者執行緒）呼叫。
第6步：dispatch方法呼叫pipe1的委託Pipe例項delegate1的process方法。
第7步：delegate1的process方法呼叫其doProcess方法對輸入元素inputA進行處理，相應處理結果為outA。
第8、9步：delegate1的process方法獲取其下一個Pipe例項（同時也是pipe1的下一個Pipe例項）pipe2，並呼叫pipe2的process方法，將outA作為輸入元素提交給pipe2處理。
第10步：pipe1的process方法返回。