Программирование на JAVA

}

public void run() {

if (type—1 || type==2){ synchronized (shared) {

try{

shared.wait(); } catch (InterruptedException e) {} System. out. pri ntln ("Thread "+type+

" after wait()");

}

) else {

synchronized (shared) {

shared.notifyAII();

System.out.println("Thread "+type+ " after notifyAII()");

}

}

}

public static void main(String s[]) { Threadiest w1 = new ThreadTest( 1); new Thread(w1 ).start(); try {

Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {} Threadiest w2 = new ThreadTest(2); new Thread(w2).start(); try {

Thread.sleep(tOO); } catch (InterruptedException e) {} Threadiest w3 = new ThreadTest(3); new Thread(w3).start(); }

}

Результатом работы программы будет:

Thread 3 after notifyAII() Thread 1 after wait() Thread 2 after wait()

Рассмотрим, что произошло. Во-первых, был запущен поток 1, кото­рый тут же вызвал метод wait() и приостановил свое выполнение. Затем то же самое произошло с потоком 2. Далее начинает выполняться поток 3-

Сразу обращает на себя внимание следующий факт. Еще поток 1 во-шел в synchronized-блок, а стало быть, установил блокировку на объект shared. Но, судя по результатам, это не помешало и потоку 2 зайти в syn-chronized-блок, а затем и потоку 3. Причем, для последнего это просто необходимо, иначе как можно "разбудить" потоки 1 и 2?

Можно сделать вывод, что потоки, прежде чем приостановить вы­полнение после вызова метода wait(), отпускают все занятые блокировки-Итак, вызывается метод notifyAII(). Как уже было сказано, все потоки и3 wait-set возобновляют свою работу. Однако чтобы корректно продолжить

Яр*»--

волнение, необходимо вернуть блокировку на объект, ведь следующая й       і также находится внутри synchronized-блока!

Получается, что даже после вызова notifyAII() все потоки не могут сра-возобновить работу. Лишь один из них сможет вернуть себе блокировку Продолжить работу. Когда он покинет свой synchronized-блок и отпустит объект, второй поток возобновит свою работу, и так далее. Если по какой-фПричине объект так и не будет освобожден, поток так никогда и не вый­дет из метода wait(), даже если будет вызван метод notifyАІІ(). В рассмотрен­ном примере потоки один за другим смогли возобновить свою работу.

Кроме того, определен метод wait() с параметром, который задает пе­риод тайм-аута, по истечении которого поток сам попытается возобновить СПОЮ работу. Но начать ему придется все равно с повторного получения блокировки.

Заключение

В этой лекции были рассмотрены принципы построения многопо-гочного приложения. В начале разбирались достоинства и недостатки та­кой архитектуры — как правило ОС не выделяет отдельный процессор под каждый процесс, а значит применяется процедура time slicing. Было выде­лено три признака, указывающие на целесообразность запуска нескольких потоков в рамках программы.

Основу работы с потоками в Java состовляют интерфейс Runnable и класс Thread. С их помощью можно запускать и останавливать потоки, менять их свойства, среди которых основные: приоритет и свойство dae­mon. Главная проблема, возникающая в таких программах - одновремен­ный доступ нескольких потоков к одним и тем же данным, в первую оче­редь — к полям объектов. Для понимания, как в Java решается эта задача, был сделан краткий обзор по организации памяти в JVM, работы с пере­менными и блокировками. Блокировки, несмотря на название, сами по <*бе не ограничивают доступ к переменной. Программист использует их через ключевое слово synchronized, которое может быть указано в сигна-тУРе метода или в начале блока. В результате выполнение не будет продол­ьно, пока блокировка не освободится.

Новый механизм порождает новую проблему - взаимные блокировки Weadмock), к которой программист всегда должен быть готов, тем более, 410 Java не имеет встроенных средств для опеределения такой ситуации. В ^КЦИи разбирался пример, как организовать работу программы без "зави-^Ния" ожидающих потоков.

^   В завершение рассматривались специализированные методы базово-класса Object, которые также позволяют управлять последовательное-Работы потоков.

——J[3

Вариант 1

j    Каким образом на однопроцессорной машине исполняются многопоточные приложения?

_]   на однопроцессорном компьютере многопоточные приложения не исполняются

(~1   количество процессоров для многопоточной архитектуры не имеет значения

("1   рабочее время процессора разбивается на небольшие интервалы, в течение которых выполняется одна задача, после чего происходит переключение на следующую задачу

2.     Для чего служит в Java класс Thread?

П   для запуска потоков

П   для остановки потоков

П   для синхронизации потоков

П   для изменения свойств (например, приоритета) потоков

3.     Какие из методов выбрасывают InterruptedException?

□       sleep

—       wait

—       notify

□       yield

Вариант 2

1.   Какие преимущества дает многопоточная архитектура?

П упрощается программа, если ее алгоритм требует выполнения нескольких действий одновременно (например, обслуживание запросов)

П   программа выполняется быстрее

Г~|   можно более полно использовать аппаратные ресурсы для каждой задачи

П если различные задачи требуют разных аппаратных ресурсов, причем, все они могут управляться центральным процессором без перегрузки, то за счет распределенной работы суммарное время выполнения уменьшится

П   за счет управления приоритетами потоков можно настроить систему так, что, выполняя меньшее количество действий, она будет совершать больше полезной работы для пользователя

П   за счет управления приоритетами потоков можно добиться ускорения работы программы

Рели один поток начал исполнение synchronized-блoкa, «казав ссылку на некий объект, может ли другой поток обратиться к полю этого объекта? К методу?

Р      да, да

Р      да, да (если это не syпchroпized-мeтoд)

Р      да, нет

Р      нет, да

Р     нет, да (если это не syпchroпized-мeтoд)

Р     нет, нет

2. Поскольку интерфейс Runnable представляет собой альтернативный способ программирования потоков исполнения, можно ли в такой программе обойтись без класса Thread?

□       да

П   да, если не модифицировать свойства потока (приоритет и т.п.)

□       нет

Вариант З

1.   Что такое приоритет потока?

□   число

—       количество интервалов времени, в течение которого процессор будет обслуживать поток

Г~і   процессор сначала выполняет все задачи с более высоким приоритетом, затем - с менее высоким

—       качественная характеристика, обеспечивающая распределение процессорного времени между потоками: чем выше приоритет тем в среднем чаще будет выделяться процессорное время для такого потока

Каким будет результат работы следующего кода? public abstract class Test implements Runnable { private Object lock = new Object();

public void lock() { synchronized (lock) { try { lock.wait();

System, out. println("1"); } catch (InterruptedException e) {

}

}

}

2.   Что такое демон-поток?

□   поток, который постоянно работает и выполняет некие периодические действия

—   поток, который не может существовать без обычных потоков, так как без них виртуальная машина прекращает свою работу

П   поток, который автоматически останавливается виртуальной машиной, когда программа больше не нуждается в нем

public void unlock() { synchronized (lock) { lock.notify(); System.out.println("2");

}

}

public static void main(String s[]) { newThread(newTest() { public void run() { lock();

}

}.start();

new Thread(new Test() { public void run() { unlock();

}

}.start();

}

Курс                                                                                             Программирование^^;

П      программа не завершит работу, на консоли ничего не появится

□ 1,2

□ 2,1

□ программа не завершит работу, на консоли появится 1

□ программа не завершит работу, на консоли появится 2

□ результат трудно предугадать

Пакет java.lang