Guardián

El patrón guard es conocido también como scoped locking, synchronized block o execute-around-object.

Se usa cuando una aplicación

• contiene procesos (hilos) que se ejecutan concurrentemente y
• hay que proteger bloques de código con un punto de entrada pero varios puntos de salida
• para que no entren varios hilos a la vez.

Ejemplos:

• cualquier tipo de protección de secciones críticas

Comportamiento exigido:

• se quiere que un proceso queda bloqueado si otro proceso ya ha entrado en la sección crítica, es decir, ha obtenido la llave exclusiva de dicha sección
• se quiere que independientemente del método usado para salir de la sección crítica (por ejemplo uso de return, break etc.) se devuelve la llave exclusiva para la región

Posible solución:

• se inicializa la sección crítica con un objeto de guardia que intenta obtener una llave exclusiva
• se aprovecha de la llamada automática de destructores para librar la sección crítica, es decir, devolver la llave

Detalles de la implementación:

• Java proporciona el guardián directamente en el lenguaje: métodos y bloques sincronizados (synchronized)
• hay que prevenir auto-bloqueo en caso de llamadas recursivas
• hay que tener cuidado con interrupciones forzadas que circundan el flujo de control normal
• porque el guardián no está usado en la sección crítica, el compilador puede efectuar ciertos mensajes de alerta y -- en el caso peor -- un optimizador puede llegar a tal extremo eliminando el objeto
• para facilitar la implementación de un guardián en diferentes entornos (incluyendo situaciones secuenciales donde el guardián efectivamente no hace nada) se puede aprovechar de estrategias de polimorfismo o de codificación con plantillas para flexibilizar el guardián (el patrón así cambiado se llama a veces: strategized locking)