【IT168 技术文章】CSP 是对并发对象之间的复杂交互进行建模的范式。使用 CSP 的主要优势之一是：对程序每一阶段所包含对象的行为进行精确地指定和验证。CSP 的理论和实践对于并发设计和编程领域有深远的影响。它是 occam 这样的编程语言的基础，对其他语言(例如 Ada)的设计也有影响。
CSP 基础
CSP 的基本构造是进程和进程之间各种形式的通信。CSP 中的每件事都是进程，甚至(子)进程网络也是进程。但是，在进程之间没有直接交互 —— 所有交互都通过 CSP 的同步对象(例如各级进程订阅的通信通道和事件边界)实现的。
CSP 进程 与典型的 Java 对象不同：封装在进程组件中的数据 和 操纵数据的算法都是私有的。也就是说，进程没有对外可以调用的方法(除了启动进程必须调用的方法之外)，算法只能在进程自己的控制线程内执行。如果把这种方法与 Java 语言中的方法调用进行对比，就可以立即看出 CSP 是如何消除显式锁定的需求的：
在 Java 语言中，在对象上调用的方法总是在调用者的线程中运行。但也有一个特殊的控制线程是通过系统中的多个对象进行工作的。对于大部分情况来说，对象没有自己的生命 —— 它们只是在运行线程调用它们的方法时才存在。因此，不同的执行线程可以在同一时间试图调用同一对象的同一方法，显然，这种情况在 CSP 中永远不会发生。
通信通道和进程网络
进程间通信最简单的机制就是通过通道读写数据。CSP 中基本的通道构造是同步的(synchronous) 和 点对点的(point-to-point);也就是说，它不包含内部缓冲，并且把一个进程连接到另外一个进程。从这个基本通道开始，有可能构建多个阅读器/写入器通道(即一对多、多对一和多对多)。
CSP 中的进程构成了复杂系统的基本构造块 —— 一个进程可以同一个或多个其他进程连接起来(全都设置成并行的)，从而构成一个进程网络。可以把这个网络本身想像成一个进程，这个进程还可以递归地与其他进程、它们自己的网络或者其他类似东西组合在一起，形成一个为了最好地解决手上问题而设计的复杂排列的金字塔。
如果单独考虑，那么进程仅仅是一个独立的串行程序，它只与外部 I/O 设备交互。这个程序本身并不需要考虑在 I/O 通道另一端的进程是否存在或对方的性质。
CSP 理论已经在许多基于 Java 的框架中实现了，包括面向 Java 的通信顺序进程(Communicating Sequential Processes for Java，JCSP) 库。
JCSP 库
JCSP 库由英国坎特伯雷市肯特大学的 Peter Welch 教授和 Paul Austin 开发。对于本文余下的大部分内容来说，我会把重点放在 CSP 概念在 JCSP 中的实现方式上。因为 Java 语言没有提供对 CSP 构造的自带支持，所以 JCSP 库内部使用 Java 语言 实际 支持的、自带的并发构造，例如 synchronized、wait 和 notify。为了帮助您正确地理解 JCSP 的工作方式，我将从这些 Java 构造的角度对 JCSP 库中某些类的内部实现进行了解释。
JCSP 中的进程
在 JCSP 中，进程实际上就是实现了 CSProcess 接口的类。清单 1 显示了这个接口：
清单 1. CSProcess 接口
注意，CSProcess 接口看起来就像 Java 语言的 Runnable 接口，而且它也充当着类似的角色。虽然 JCSP 目前是用标准 Java API 实现的，但是并不需要这样，而且在未来可能真的不需要这样。出于这个原因，在 JCSP 中没有直接使用 Runnable 接口。
JCSP 定义了两个接口用于从通道读取对象和向通道写入对象。从通道读取对象的接口叫作 ChannelInput ，它只有一个方法，叫作 read()。如果进程调用一个实现 ChannelInput 接口的对象的这个方法，那么进程会阻塞，直到在通道另一端的进程实际向通道写入了一个对象。 一旦在通道上有对象可用，对象就被返回给调用进程。类似地，ChannelOutput 接口也只有一个方法，叫作 write(Object o)。如果进程调用 一个实现 ChannelOutput 接口的对象的这个方法，进程也会阻塞，直到通道接受对象。正如前面提到过的，最简单的通道类型没有缓冲，所以它在另一端(读取)的进程调用 read() 之前不会接受对象。
从现在开始，我将使用代码示例来演示这些和其他 JCSP 构造如何工作。在清单 2 中，可以看到一个非常简单的进程，它输出 1 到 100 之间的所有偶数：
清单 2. 生成 1 到 100 之间偶数的进程
与每一个写进程对应，必须有一个读进程。如果不存在这样的进程，则会造成 SendEvenIntsProcess 在 ChannelOutput 对象的 out 进行第一次写操作之后立即无限期阻塞。清单 3 演示了一个简单的读进程，该进程与清单 2 介绍的写进程对应：
清单 3. 对应的消费者进程
