Programowanie wielowątkowe. Tomasz Borzyszkowski
|
|
- Urszula Kamińska
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Programowanie wielowątkowe Tomasz Borzyszkowski
2 Wątki a procesy Jako jeden z niewielu języków programowania Java udostępnia użytkownikowi mechanizmy wspierające programowanie wielowątkowe. Program wielowątkowy zawiera kilka równoległych ścieżek wykonania. Każda tak ścieżka nazywa się wątkiem. Wielowątkowość jest specyficzną formą wielozadaniowości. Istnieją dwa typy wielozadaniowości: Bazujący na procesach: pozwala na równoległe wykonanie kilku programów Bazujący na wątkach: pojedynczy program może wykonywać kilka zadań równolegle Typ procesowy występuje we większości systemów operacyjnych. Proces posiada bogate środowisko wykonania, swoją przestrzeń adresową itp. Komunikacja i przełączanie między procesami są kosztowne. Wątki są tańsze, ponieważ bazują na jednym procesie i współdzielą jego zasoby. Pozwalają maksymalnie wykorzystać procesor. 2
3 Cykl życia wątku Wątek działa sleep wait new Thread działa czeka start wyłączony Koniec metody run Powyższy diagram przedstawia cykl życia wątku. Kodowanie poszczególnych etapów życia wątku przedstawimy w dalszej części wykładu. 3
4 Wątki priorytety Java z każdym wątkiem programu kojarzy priorytet, informujący o tym jak należy traktować wątek w stosunku do innych wątków programu. Priorytet jest liczbą całkowitą określającą relatywną ważność wątku w stosunku do innych wątków. Priorytet wątku nie ma wpływu na szybkość wykonywania wątku, a jedynie na pierwszeństwo w wyborze do wykonania (zmiany kontekstu wykoniania). Reguły rządzące tym kiedy zmieniać kontekst wykoniania są następujące: Wątek może dobrowolnie odstąpić prawo do wykonania innym wątkom. Sytuacja taka ma miejsce, gdy wątek musi czekać na zwolnienie zasobu lub, gdy wykonał metodę sleep. Wybierany jest wówczas wątek z oczekujących o najwyższym priorytecie. Wątek może zostać wyparty przez wątek o wyższym priorytecie. Tj., gdy tylko wątek o wyższym priorytecie potrzebuje procesor, to go bierze. 4
5 Wątek główny Wraz z uruchomieniem programu napisanego w Java jeden wątek, zwany wątkiem głównym, startuje natychmiast. Wątek główny jest ważny, ponieważ: Jest wątkiem mogącym zapoczątkowywać inne wątki, zwane wątkami potomnymi Często musi być ostatnim wątkiem kończącym wykonanie programu Wątek główny niczym nie różni się od innych wątków programu. By uzyskać nad nim kontrolę musimy utworzyć do niego referencję, korzystając z publicznej statycznej metody currentthread() klasy Thread. Metoda ta oddaje referencję do wątku, w którym została wywołana. Zobacz: CurrentThreadDemo.java 5
6 Tworzenie własnego wątku By utworzyć nowy wątek trzeba utworzyć obiekt typu Thread. Można to zrobić na dwa sposoby: Zaimplementować interfejs Runnable Rozszerzyć klasę Thread Implementacja Runnable Zobacz: NewThreadDemo.java Interfejs Runnable jest abstrakcją wykonywalnego kodu. Można utworzyć wątek bazując na dowolnym obiekcie implementującym ten interfejs. By implementować ten interfejs, klasa musi jedynie implementować pojedynczą metodę: public void run() Ciało tej metody stanowi kod wątku. Wątek taki kończy się wraz z zakończeniem działania metody run(). Wywołanie konstruktora: Thread(Runnable obwątku, String nazwa); Tworzy nowy wątek bazując na obiekcie obwątku z nazwą nazwa. Metoda start() uruchamia metodę run() obiektu wątku. 6
7 Rozszerzanie klasy Thread Kolejnym sposobem tworzenia własnych wątków jest definiowanie nowych klas dziedziczących po klasie Thread, następnie tworzenie ich instancji. Klasa rozszerzająca musi nadpisać metodę run() klasy Thread. Podobnie jak w poprzednim przykładzie musimy wykonać metodę start() by rozpocząć wykonanie nowego wątku. Zobacz: ExtendThreadDemo.java Co lepsze? Przedstawiliśmy dwa sposoby tworzenia nowych wątków. Który z nich jest lepszy? Zgodnie z metodologią obiektową dziedziczenie klas ma sens, gdy klasa pochodna zmienia coś istotnego w klasie dziedziczonej. W naszym przypadku była to tylko metoda run(). Wydaje się, że w takim przypadku bardziej odpowiednia jest implementacja interfejsu Runnable. Powyższe rozważania traktują raczej o dobrym stylu, niż o poprawności kodowania. Zobacz: MultiThreadDemo.java 7
8 Metody isalive() i join() W poprzednich programach staraliśmy się nie doprowadzać do sytuacji, w której wątek główny kończył by się zanim zakończą się wątki potomne. Efekt ten osiągaliśmy przez odpowiednio długie usypianie wątku głównego. Takie rozwiązanie jest rzadko satysfakcjonujące w realnych programach. Skąd więc wątek może wiedzieć, że inny wątek się zakończył? Odpowiedzi na to pytanie mogą udzielić dwie metody klasy Thread: final boolean isalive() oddająca true, gdy wątek, dla którego ją wywołujemy działa, false w przeciwnym przypadku final void join() throws InterruptedException metoda czeka, aż wątek, dla którego wywołujemy zakończy się; dodatkowe wersje join pozwalają podać maksymalny czas oczekiwania na zakończenie wątku Zobacz: JoinThreadDemo.java 8
9 Priorytety wątków Zobacz: PriorityDemo.java W praktyce wątki o wyższym priorytecie powinny mieć łatwiejszy dostęp do procesora niż wątki i niższym priorytecie. W rzeczywistości dostęp do procesora zależy od wielu czynników. Najważniejszym z nich jest implementacja w danym systemie wielozadaniowości. Aby zapewnić wszystkim wątkom dostęp do procesora, także w środowiskach bez wywałaszczania, wątki powinny oddawać sterowanie co jakiś czas. Do ustawiania priorytetu wątku służy metoda: final void setpriority(int poziom) Parametr poziom, to nowy priorytet wątku. Jego wartości powinny być z zakresu od MIN_PRIORITY (1) do MAX_PRIORITY (10). Domyślnym priorytetem jest NORM_PRIORITY (5). Kompilator optymalizując kod zakłada, że wykonanie bieżącego kodu zależy jedynie od niego samego. W przypadku wielu wątków często wątki mogą wpływać na siebie. Słowo volatile wstrzymuje optymalizację wybranego kodu. 9
10 Synchronizacja koncepcje Gdy dwa lub więcej wątków chce korzystać ze wspólnych zasobów, potrzebują pewnego sposobu upewnienia się, że z zasobu będzie korzystać tylko jeden wątek w jednym czasie. W informatyce taki sposób upewniania się nazywa się synchronizacją. Zwykle synchronizacja wymaga wykonania pewnego protokołu przez wątki. Java dostarcza własny sposób synchronizacji na poziomie języka. Synchronizacja jest zapewniana w Java przez tzw. monitory. Monitor jest obiektem zapewniającym wzajemne wykluczanie wątków. Tylko jeden wątek może być w posiadaniu jednego monitora w jednym czasie. Wątek wchodzący do tzw. sekcji krytycznej otwiera monitor. Wszystkie inne wątki próbujące otworzyć ten sam monitor są wstrzymane do czasu aż pierwszy wątek opuści monitor. Wątki takie nazywamy oczekującymi na dostęp. Większość języków programowania nie implementuje mechanizmów wzajemnego wykluczania (patrz C, C++, Pascal,...). 10
11 Synchronizacja przykład Synchronizacja w Java nie jest zbyt skomplikowana. Każdy obiekt w Java posiada związany z nim niejawny obiekt monitora. Aby otworzyć monitor obiektu trzeba wywołać jego metodę zdefiniowaną z modyfikatorem synchronized. Dopóki wątek znajduje się wewnątrz metody synchronizowanej każdy inny wątek chcący wywołać tę lub inną metodę synchronizowaną obiektu, musi czekać aż pierwszy wątek opuści metodę synchronizowaną. Aby lepiej zrozumieć działanie monitorów w Java, prześledźmy przykład programu, w którym wątki mogą dostać się do sekcji krytycznej bez synchronizacji. Zobacz: NoSynch.java Poprawka w poprzednim programie polega na synchronizowaniu metody call() klasy CallMe. Po poprawce tylko jeden wątek będzie mógł korzystać z metody call() w jednym czasie. Zobacz: Synch.java 11
12 Komenda synchronized Zobacz: Synchronized.java Użycie metod synchronizowanych jest prostym sposobem uzyskania wzajemnego wykluczania wątków. Niestety nie zawsze może być stosowany. Wyobraźmy sobie, że chcemy synchronizować dostęp wątków do obiektu, który nie był zaprojektowany do używania przez wiele wątków. Tj. klasa ta nie używa metod synchronizowanych. Co więcej klasa ta nie była projektowana przez nas i nie mamy dostępu do kodu źródłowego. W jaki sposób możemy synchronizować dostęp do tego obiektu? Odpowiedź: Wywołania metod, które powinny być synchronizowane wstawiamy do bloku synchronized: synchronized (obiekt) { // synchronizowane komendy } Powyżej obiekt jest synchronizowanym obiektem. Wywołania metod synchronizowanego obiektu będą możliwe tylko wtedy, gdy obiekt zdoła otworzyć monitor obiektu. 12
13 13 Wątki komunikacja Dotychczas wątki jedynie blokowały dostęp do zasobów krytycznych. Po zwolnieniu zasobu wątki konkurują o zwoniony zasób. Polegając na tym mechaniźmie nie możemy wyrazić bardziej subtelnych związków między wątkami, takich jak: uczciwość, żywotność,.... Java prócz mechanizmów zapewniających wzajemne wykluczanie oferuje mechanizm wymiany sygnałów między współbieżnymi wątkami. Służą do tego metody finalne klasy Object: wait(), notify() i notifyall(). Metody te mogą być wywołane tylko z metody synchronizowanej. Ich znaczenie: wait() informuje wątek wywołujący by opuścił monitor i zasnął do czasu aż inny wątek otworzy ten sam monitor i wywoła metodę notify() lub notifyall() notify() budzi wątek, który jako pierwszy wywołał wait() na tym samym obiekcie notifyall() budzi wszystkie wątki, które wywołały wait() na tym samym obiekcie; wątek o najwyższym priorytecie działa, reszta śpi
14 Wątki producent konsument Produkcja Bufor Konsumpcja Producent Konsument Implementacja powyższego modelu producenta i konsumenta z buforem jednoelementowym wymaga użycia mechanizmu sygnałów. Niepoprawny sposób implementacji zapewniający wyłącznie wzajemne wykluczanie w dostępie do bufora można znaleźć w pliku: ProdKonsErr.java Poprawną implementację można znaleźć w pliku: ProdKons.java Zadanie: zaimplementować model producenta i konsumenta z buforem wieloelementowym. 14
15 Wątki zakleszczenie Istnieje specjalny typ błędu związanego z wielozadaniowością i wielowątkowością w szególności. Jest nim zakleszczenie. Z zakleszczeniem mamy do czynienia np. wtedy, gdy jeden wątek otwiera monitor obiektu X, drugi otwiera monitor obiektu Y, i pierwszy próbuje wywołać synchronizowaną metodę obiektu Y, natomiast drugi próbuje wywołać synchronizowaną metodę obiektu X. Oba wątki będą czekały na zwonienie zasobów blokując je sobie wzajemnie. Taką sytuację nazywamy zakleszczeniem. Zakleszczenie jest trudne do wykrycia ponieważ: W programie, w którym zakleszczenie jest możliwe zwykle rzadko do niego dochodzi; oba wątki muszą w tym samym czasie być w odpowiednim miejscu kodu W wielu programach występuje więcej niż dwa wątki i dwie synchronizowane metody; może dojść do zakleszczeń zespołowych Zobacz: Zakleszczenie.java 15
16 Wstrzymaj, wznów, stop W Java 1.1 wstrzymanie, wznowienie i zatrzymanie wątku odbywało się przez wywołanie metod suspend(), resume() i stop() klasy Thread. Metody te nie są stosowane w Java 2. Zobacz: Suspend1_1.java W Java 2 zrezygnowano z powyższych metod, ponieważ mogły doprowadzić do poważnych błędów programu, np.: wstrzymanie wątku, gdy ten blokuje zasób krytyczny spowoduje zablokowanie tego zasobu na zawsze, zatrzymanie wątku w trakcie zapisu danych może spowodować niekompletność zapisywanych danych. W Java 2 należy tak zaprojektować metodę run() by wątek sam, raz na jakiś czas, sprawdzał czy powinien wstrzymać, wznowić czy zatrzymać wykonanie. Zwykle osiąga się to za pomocą flag i metod wait() i notify(). Zobacz: Suspend2.java 16
17 Pięciu filozofów F5 F1 Stół F2 Filozof myśli. Gdy zgłodnieje podnosi prawy widelec, następnie lewy i je. Po zakończonym posiłku odkłada najpierw prawy a potem lewy widelec i zaczyna myśleć, aż zgłodnieje, itd... F4 F3 Zadanie: 1. Zaimplementować w Java problem pięciu filozofów za pomocą wątków. 2. Rozwiązać zadanie tak by nie dochodziło do zagłodzenia żadnego filozofa. 17
Współbieżność w środowisku Java
Współbieżność w środowisku Java Wątki i ich synchronizacja Zagadnienia Tworzenie wątków Stany wątków i ich zmiana Demony Synchronizacja wątków wzajemne wykluczanie oczekiwanie na zmiennych warunkowych
Bardziej szczegółowoWspółbieżność i równoległość w środowiskach obiektowych. Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1
Współbieżność i równoległość w środowiskach obiektowych Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1 Java Model współbieżności Javy opiera się na realizacji szeregu omawianych dotychczas elementów: zarządzanie
Bardziej szczegółowoWątki w Javie. Piotr Tokarski
Wątki w Javie Piotr Tokarski Wprowadzenie Co to są wątki? Co to są wątki? Każdy program ma przynajmniej jeden wątek Co to są wątki? Każdy program ma przynajmniej jeden wątek Wątki są po to, by symulować
Bardziej szczegółowoKurs programowania. Wykład 8. Wojciech Macyna
Wykład 8 Program bez watków, jeden procesor, trzy zadania Program z watkami, jeden procesor, trzy zadania Procesory wielordzeniowe, każde zadanie na osobnym procesorze Trzy zadania uruchomione w watkach
Bardziej szczegółowoJęzyk Java wątki (streszczenie)
Programowanie współbieżna Język Java wątki (streszczenie) Paweł Rogaliński Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechniki Wrocławskiej pawel.rogalinski @ pwr.wroc.pl Języka Java wątki Autor:
Bardziej szczegółowoWielowątkowość mgr Tomasz Xięski, Instytut Informatyki, Uniwersytet Śląski Katowice, 2011
Wielowątkowość mgr Tomasz Xięski, Instytut Informatyki, Uniwersytet Śląski Katowice, 2011 Uruchomienie programu powoduje stworzenie nowego procesu przez system operacyjny. Proces wykonywany program wraz
Bardziej szczegółowoAutor: dr inż. Zofia Kruczkiewicz, Programowanie aplikacji internetowych 1
Wątki 1. Wątki - wprowadzenie Wątkiem nazywamy sekwencyjny przepływ sterowania w procesie, który wykonuje dany program np. odczytywanie i zapisywanie plików Program Javy jest wykonywany w obrębie jednego
Bardziej szczegółowoWątek - definicja. Wykorzystanie kilku rdzeni procesora jednocześnie Zrównoleglenie obliczeń Jednoczesna obsługa ekranu i procesu obliczeniowego
Wątki Wątek - definicja Ciąg instrukcji (podprogram) który może być wykonywane współbieżnie (równolegle) z innymi programami, Wątki działają w ramach tego samego procesu Współdzielą dane (mogą operować
Bardziej szczegółowoObliczenia równoległe i rozproszone w JAVIE. Michał Kozłowski 30 listopada 2003
Obliczenia równoległe i rozproszone w JAVIE Michał Kozłowski 30 listopada 2003 Wątki w JAVIE Reprezentacja wątków jako obiektów Uruchamianie i zatrzymywanie wątków Realizacja wątków Ograniczenia Mechanizmy
Bardziej szczegółowoStworzenie klasy nie jest równoznaczne z wykorzystaniem wielowątkowości. Uzyskuje się ją dopiero poprzez inicjalizację wątku.
Laboratorium 7 Wstęp Jednym z podstawowych własności Javy jest wielowątkowość. Wiąże się to z możliwością współbieżnego wykonywania różnych operacji w ramach pojedynczej wirtualnej maszyny Javy (JVM).
Bardziej szczegółowoWątki. Definiowanie wątków jako klas potomnych Thread. Nadpisanie metody run().
Wątki Streszczenie Celem wykładu jest wprowadzenie do obsługi wątków w Javie. Czas wykładu 45 minut. Definiowanie wątków jako klas potomnych Thread Nadpisanie metody run(). class Watek extends Thread public
Bardziej szczegółowoKurs programowania. Wykład 8. Wojciech Macyna. 10 maj 2017
Wykład 8 10 maj 2017 Współbieżność Watki w JAVA-ie Współbieżność może być realizowana na poziomie systemu operacyjnego (procesy) lub na poziomie aplikacji (watki). W JAVA-ie powszechnie stosuje się watki.
Bardziej szczegółowoWielowątkowość. Programowanie w środowisku rozproszonym. Wykład 1.
Wielowątkowość Programowanie w środowisku rozproszonym. Wykład 1. Informacje organizacyjne Wymiar godzin: W-30, LAB-15 Zaliczenie wykonanie kilku programów i ich zaliczenie (w trakcie zajęć laboratoryjnych)
Bardziej szczegółowoProgramowanie równoległe i rozproszone. W1. Wielowątkowość. Krzysztof Banaś Programowanie równoległe i rozproszone 1
Programowanie równoległe i rozproszone W1. Wielowątkowość Krzysztof Banaś Programowanie równoległe i rozproszone 1 Problemy współbieżności wyścig (race condition) synchronizacja realizowana sprzętowo (np.
Bardziej szczegółowoProgramowanie komputerów
Programowanie komputerów Wykład 7: Programowanie wielowątkowe w Javie dr inż. Walery Susłow Współbieżność Programy współbieżne (concurrent software) aplikacje potrafiące wykonywać kilka operacji w tym
Bardziej szczegółowoProgramowanie równoległe i rozproszone. Monitory i zmienne warunku. Krzysztof Banaś Programowanie równoległe i rozproszone 1
Programowanie równoległe i rozproszone Monitory i zmienne warunku Krzysztof Banaś Programowanie równoległe i rozproszone 1 Problemy współbieżności Problem producentów i konsumentów: jedna grupa procesów
Bardziej szczegółowoWspółbieżność w Javie
Wielowątkowość (obsługa wątków) Tworzenie wątków Stany wątków i ich zmiana Demony Grupy wątków Synchronizacja wątków wzajemne wykluczanie oczekiwanie na zmiennych warunkowych pakiet java.util.concurrent
Bardziej szczegółowoJęzyk Java wątki (streszczenie)
Programowanie współbieŝna Język Java wątki (streszczenie) Paweł Rogaliński Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechniki Wrocławskiej pawel.rogalinski @ pwr.wroc.pl Podstawowe pojęcia: procesy
Bardziej szczegółowoJava. Wykład. Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
Procesy i wątki Proces posiada samodzielne środowisko wykonawcze. Proces posiada własny zestaw podstawowych zasobów w czasie wykonywania; W szczególności, każdy proces ma własną przestrzeń pamięci. W uproszczeniu
Bardziej szczegółowoWspółbieżność w Javie
Wielowątkowość (obsługa wątków) Tworzenie wątków Stany wątków i ich zmiana Demony Grupy wątków Synchronizacja wątków wzajemne wykluczanie oczekiwanie na zmiennych warunkowych pakiet java.util.concurrent
Bardziej szczegółowo1 Wątki 1. 2 Tworzenie wątków 1. 3 Synchronizacja 3. 4 Dodatki 3. 5 Algorytmy sortowania 4
Spis treści 1 Wątki 1 2 Tworzenie wątków 1 3 Synchronizacja 3 4 Dodatki 3 5 Algorytmy sortowania 4 6 Klasa Runnable 4 Temat: Wątki Czym są wątki. Grafika. Proste animacje. Małe podsumowanie materiału.
Bardziej szczegółowoJęzyki i Techniki Programowania II. Wykład 7. Współbieżność 1
Języki i Techniki Programowania II Wykład 7 Współbieżność 1 Programy, Procesy, Wątki Program to zestaw instrukcji do wykonania, dane do przetworzenia, mechanizmy sterujące (stos) Proces w komputerze to
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne i rozproszone
Programowanie współbieżne i rozproszone WYKŁAD 1 dr inż. Literatura ogólna Ben-Ari, M.: Podstawy programowania współbieżnego i rozproszonego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2009. Czech, Z.J:
Bardziej szczegółowoSemafor nie jest mechanizmem strukturalnym. Aplikacje pisane z użyciem semaforów są podatne na błędy. Np. brak operacji sem_post blokuje aplikację.
J. Ułasiewicz Programowanie aplikacji współbieżnych 1 11 11.1 abstrakcyjne Semafor nie jest mechanizmem strukturalnym. Aplikacje pisane z użyciem semaforów są podatne na błędy. Np. brak operacji sem_post
Bardziej szczegółowoDziedziczenie. Tomasz Borzyszkowski
Dziedziczenie Tomasz Borzyszkowski Podstawy Zobacz: Dziedzictwo1.java Dziedzictwo2.java Dziedziczenie jest jedną z podstawowych cech OOP ponieważ umożliwia łatwe implementowanie klasyfikacji hierarchicznych.
Bardziej szczegółowoPodstawy współbieżności
Podstawy współbieżności Algorytmy i struktury danych. Wykład 6. Rok akademicki: 2010/2011 Od koncepcji współbieżności do systemów rozproszonych Współbieżnośd rozważany na poziomie koncepcyjnym sposób realizacji
Bardziej szczegółowoMonitory. Jarosław Kuchta
Monitory Jarosław Kuchta Co to jest monitor Monitor to zebrane w jednej konstrukcji programowej zmienne i operacje na tych zmiennych. Część tych operacji jest udostępnianych na zewnątrz monitora. Tylko
Bardziej szczegółowoSemafor nie jest mechanizmem strukturalnym. Aplikacje pisane z użyciem semaforów są podatne na błędy. Np. brak operacji sem_post blokuje aplikację.
J. Ułasiewicz Programowanie aplikacji współbieżnych 1 11 Semafor nie jest mechanizmem strukturalnym. Aplikacje pisane z użyciem semaforów są podatne na błędy. Np. brak operacji sem_post blokuje aplikację.
Bardziej szczegółowoMultimedia JAVA. Historia
Multimedia JAVA mgr inż. Piotr Odya piotrod@sound.eti.pg.gda.pl Historia 1990 rozpoczęcie prac nad nowym systemem operacyjnym w firmie SUN, do jego tworzenia postanowiono wykorzystać nowy język programowania
Bardziej szczegółowoAplikacje w Javie- wykład 11 Wątki-podstawy
1 Aplikacje w Javie- wykład 11 Wątki-podstawy Treści prezentowane w wykładzie zostały oparte o: Barteczko, JAVA Programowanie praktyczne od podstaw, PWN, 2014 http://docs.oracle.com/javase/8/docs/ http://docs.oracle.com/javase/9/docs/
Bardziej szczegółowoAplikacje w środowisku Java
Aplikacje w środowisku Java Materiały do zajęć laboratoryjnych Klasy i obiekty - dziedziczenie mgr inż. Kamil Zieliński Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II 2018/2019 W ramach poprzedniego laboratorium
Bardziej szczegółowoInterfejsy w Java. Przetwarzanie równoległe. Wątki.
Informatyka I Interfejsy w Java. Przetwarzanie równoległe. Wątki. dr inż. Andrzej Czerepicki Politechnika Warszawska Wydział Transportu 2017 Interfejsy w Java Pojęcie interfejsu w programowaniu Deklaracja
Bardziej szczegółowoDariusz Brzeziński. Politechnika Poznańska, Instytut Informatyki
Dariusz Brzeziński Politechnika Poznańska, Instytut Informatyki Object-oriented programming Najpopularniejszy obecnie styl (paradygmat) programowania Rozwinięcie koncepcji programowania strukturalnego
Bardziej szczegółowoJęzyk Java część 2 (przykładowa aplikacja)
Programowanie obiektowe Język Java część 2 (przykładowa aplikacja) Paweł Rogaliński Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechniki Wrocławskiej pawel.rogalinski @ pwr.wroc.pl Java Java przykładowa
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Wykład 5. Rafał Skinderowicz
Programowanie współbieżne Wykład 5 Rafał Skinderowicz Monitory motywacje Mechanizmy synchronizacji takie jak blokady (zamki) semafory pozwalają efektywnie rozwiązywać dostępu do współdzielonych zasobów,
Bardziej szczegółowo4.1 Napisz kod, w którym definiujesz, tworzysz oraz uruchamiasz wątki z uŝyciem klas java.lang.thread oraz java.lang.runnable.
WĄTKI 4.1 Napisz kod, w którym definiujesz, tworzysz oraz uruchamiasz wątki z uŝyciem klas java.lang.thread oraz java.lang.runnable. 4.2 Opisz stany w jakich wątek moŝe się znajdować oraz opisz sytuacje,
Bardziej szczegółowodr Krzysztof Podlaski
dr Krzysztof Podlaski Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 19.11.2010 Łódź Wstęp do Java, wykład 3 1 Biblioteki standardowe Obszerny zestaw Klas i Interfejsów Obsługa Strumieni We-Wy Dysków Sieci java.io,
Bardziej szczegółowoProgramowanie obiektowe
Laboratorium z przedmiotu Programowanie obiektowe - zestaw 02 Cel zajęć. Celem zajęć jest zapoznanie z praktycznymi aspektami projektowania oraz implementacji klas i obiektów z wykorzystaniem dziedziczenia.
Bardziej szczegółowoWspółbieżność i równoległość w środowiskach obiektowych. Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1
Współbieżność i równoległość w środowiskach obiektowych Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1 Java Model współbieżności Javy opiera się na realizacji szeregu omawianych dotychczas elementów: zarządzanie
Bardziej szczegółowoWstęp do Java. Operacje Wejścia-Wyjścia Programowanie Wielowątkowe. dr Krzysztof Podlaski. Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Wstęp do Java Operacje Wejścia-Wyjścia Programowanie Wielowątkowe dr Krzysztof Podlaski Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 19.03.2015 Łódź 1 Obsługa procesów We-Wy Biblioteki standardowe Obszerny
Bardziej szczegółowoPakiety i interfejsy. Tomasz Borzyszkowski
Pakiety i interfejsy Tomasz Borzyszkowski Pakiety podstawy W dotychczasowych przykładach nazwy klas musiały pochodzić z jednej przestrzeni nazw, tj. być niepowtarzalne tak, by nie doprowadzić do kolizji
Bardziej szczegółowoPrzetwarzanie wielowątkowe przetwarzanie współbieżne. Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1
Przetwarzanie wielowątkowe przetwarzanie współbieżne Krzysztof Banaś Obliczenia równoległe 1 Problemy współbieżności wyścig (race condition) synchronizacja realizowana sprzętowo (np. komputery macierzowe)
Bardziej szczegółowoJava - wprowadzenie. Programowanie Obiektowe Mateusz Cicheński
Java - wprowadzenie Programowanie Obiektowe Mateusz Cicheński O języku Czym jest Java Cechy charakterystyczne języka Przykładowe zastosowania Składnia języka Podstawowe typy Wybrane słowa kluczowe Plan
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Wykład 10 Synchronizacja dostępu do współdzielonych zasobów. Iwona Kochańska
Programowanie współbieżne Wykład 10 Synchronizacja dostępu do współdzielonych zasobów Iwona Kochańska Mechanizm synchronizacji wątków/procesów Wykorzystanie semaforów zapobiega niedozwolonemu wykonaniu
Bardziej szczegółowoKurs programowania. Wykład 2. Wojciech Macyna. 17 marca 2016
Wykład 2 17 marca 2016 Dziedziczenie Klasy bazowe i potomne Dziedziczenie jest łatwym sposobem rozwijania oprogramowania. Majac klasę bazowa możemy ja uszczegółowić (dodać nowe pola i metody) nie przepisujac
Bardziej szczegółowoSystemy operacyjne. Zajęcia 11. Monitory
Systemy operacyjne. Zajęcia 11. Monitory 1. Monitor to mechanizm zamykający całą pamięć wspólną i synchronizację w pojedynczym module. 2. Monitor posiada całą pamięć wspólną jako część 'prywatną': dostępu
Bardziej szczegółowoMarcin Luckner Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych
Marcin Luckner Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych mluckner@mini.pw.edu.pl http://www.mini.pw.edu.pl/~lucknerm Programy w Javie składają się z pakietów Pakiety zawierają definicje
Bardziej szczegółowoJęzyk Java część 2 (przykładowa aplikacja)
Programowanie obiektowe Język Java część 2 (przykładowa aplikacja) Paweł Rogaliński Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechniki Wrocławskiej pawel.rogalinski @ pwr.wroc.pl Java Java przykładowa
Bardziej szczegółowo6.1 Pojęcie wątku programu 6.2 Klasy Timer, TimerTask 6.3 Klasa Thread 6.4 Synchronizacja pracy wątków 6.5 Grupowanie wątków
6. Wątki 6.1 Pojęcie wątku programu 6.2 Klasy Timer, TimerTask 6.3 Klasa Thread 6.4 Synchronizacja pracy wątków 6.5 Grupowanie wątków W. Kasprzak: Programowanie zdarzeniowe 6-1 6.1 Wątki programu 1) Pojęcie
Bardziej szczegółowoJęzyki i techniki programowania Ćwiczenia 2
Języki i techniki programowania Ćwiczenia 2 Autor: Marcin Orchel Spis treści: Język C++... 5 Przekazywanie parametrów do funkcji... 5 Przekazywanie parametrów w Javie.... 5 Przekazywanie parametrów w c++...
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Wykład 8 Podstawy programowania obiektowego. Iwona Kochaoska
Programowanie współbieżne Wykład 8 Podstawy programowania obiektowego Iwona Kochaoska Programowanie Obiektowe Programowanie obiektowe (ang. object-oriented programming) - metodyka tworzenia programów komputerowych,
Bardziej szczegółowoProgramowanie obiektowe
Programowanie obiektowe IV. Interfejsy i klasy wewnętrzne Małgorzata Prolejko OBI JA16Z03 Plan Właściwości interfejsów. Interfejsy a klasy abstrakcyjne. Klonowanie obiektów. Klasy wewnętrzne. Dostęp do
Bardziej szczegółowoZaawansowane programowanie w C++ (PCP)
Wykład 10 - boost Thread. 8 czerwca 2007 Równoległość bardzo wolna reakcja człowieka wolne urządzenia wejścia - wyjścia (np. drukarki) bardzo szybkie procesory można przeprowadzać obliczenia podczas obsługi
Bardziej szczegółowoInterfejsy i klasy wewnętrzne
Interfejsy i klasy wewnętrzne mgr Tomasz Xięski, Instytut Informatyki, Uniwersytet Śląski Katowice, 2011 Interfejs klasy sposób komunikacji z jej obiektami (zestaw składowych publicznych). Określa on zestaw
Bardziej szczegółowoModel pamięci. Rafał Skinderowicz
Model pamięci Rafał Skinderowicz Czym jest model pamięci Model pamięci dotyczy programów współbieżnych W programie współbieżnym może się zdarzyć, że dany wątek nie będzie widział od razu wartości zmiennej
Bardziej szczegółowousing System;... using System.Threading;
Kontekst synchronizacji Wątek w platformie.net może posiadać kontekst synchronizacji reprezentowany przez instancję klasy SynchronizationContext lub jej klasy potomnej. Jeżeli wątek posiada taki kontekst
Bardziej szczegółowoDziedziczenie. dr Jarosław Skaruz
Dziedziczenie dr Jarosław Skaruz http://jareks.ii.uph.edu.pl jaroslaw@skaruz.com Dziedziczenie specjalizacja Dziedziczenie generalizacja Generalizacja-specjalizacja jest takim związkiem pomiędzy klasami,
Bardziej szczegółowoKlasy abstrakcyjne i interfejsy
Klasy abstrakcyjne i interfejsy Streszczenie Celem wykładu jest omówienie klas abstrakcyjnych i interfejsów w Javie. Czas wykładu 45 minut. Rozwiązanie w miarę standardowego zadania matematycznego (i nie
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Zadanie 5 - Podstawowe problemy programowania współbieżnego
150875 Grzegorz Graczyk numer indeksu imię i nazwisko 151021 Paweł Tarasiuk numer indeksu imię i nazwisko Data 2011-11-07 Kierunek Informatyka Specjalizacja Inżynieria Oprgoramowania i Analiza Danych Rok
Bardziej szczegółowo4. Procesy pojęcia podstawowe
4. Procesy pojęcia podstawowe 4.1 Czym jest proces? Proces jest czymś innym niż program. Program jest zapisem algorytmu wraz ze strukturami danych na których algorytm ten operuje. Algorytm zapisany bywa
Bardziej szczegółowoWykład 5. Synchronizacja (część II) Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB
Wykład 5 Synchronizacja (część II) Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB Wady semaforów Jeden z pierwszych mechanizmów synchronizacji Generalnie jest to mechanizm bardzo
Bardziej szczegółowoObszar statyczny dane dostępne w dowolnym momencie podczas pracy programu (wprowadzone słowem kluczowym static),
Tworzenie obiektów Dostęp do obiektów jest realizowany przez referencje. Obiekty w języku Java są tworzone poprzez użycie słowa kluczowego new. String lan = new String( Lancuch ); Obszary pamięci w których
Bardziej szczegółowoWprowadzenie do programowania współbieżnego
Wprowadzenie do programowania współbieżnego Marcin Engel Instytut Informatyki Uniwersytet Warszawski Zamiast wstępu... Zamiast wstępu... Możliwość wykonywania wielu akcji jednocześnie może ułatwić tworzenie
Bardziej szczegółowoWSPÓŁBIEŻNOŚĆ. MATERIAŁY:
WSPÓŁBIEŻNOŚĆ ZAGADNIENIA: procesy, wątki, synchronizacja, synchronizacja w Java 5.0 blokady, egzekutory, zbiory wątków MATERIAŁY: http://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/ HTTP://USERS.UJ.EDU.PL/~CIESLA/
Bardziej szczegółowoDiagram klas UML jest statycznym diagramem, przedstawiającym strukturę aplikacji bądź systemu w paradygmacie programowania obiektowego.
Umiejętność czytania oraz tworzenia diagramów klas UML jest podstawą w przypadku zawodu programisty. Z takimi diagramami będziesz spotykał się w przeciągu całej swojej kariery. Diagramy klas UML są zawsze
Bardziej szczegółowoProgramowanie obiektowe - 1.
Programowanie obiektowe - 1 Mariusz.Masewicz@cs.put.poznan.pl Programowanie obiektowe Programowanie obiektowe (ang. object-oriented programming) to metodologia tworzenia programów komputerowych, która
Bardziej szczegółowoW Javie wątki są obiektami zdefiniowanymi za pomocą specjalnego rodzaju klas.
WspółbieŜność W programowaniu sekwencyjnym, kaŝdy program ma początek, sekwencje instrukcji do wykonania i koniec. W kaŝdym momencie działania programu moŝemy wskazać miejsce, w którym znajduje się sterowanie.
Bardziej szczegółowoProgramowanie obiektowe
Laboratorium z przedmiotu - zestaw 02 Cel zajęć. Celem zajęć jest zapoznanie z praktycznymi aspektami projektowania oraz implementacji klas i obiektów z wykorzystaniem dziedziczenia. Wprowadzenie teoretyczne.
Bardziej szczegółowoTechnologie obiektowe
WYKŁAD dr inż. Paweł Jarosz Instytut Informatyki Politechnika Krakowska mail: pjarosz@pk.edu.pl LABORATORIUM dr inż. Paweł Jarosz (3 grupy) mgr inż. Piotr Szuster (3 grupy) warunki zaliczenia Obecność
Bardziej szczegółowoJava. Programowanie Obiektowe Mateusz Cicheński
Java Programowanie Obiektowe Mateusz Cicheński Wielowątkowość Proces a wątek? Thread vs Runnable sleep(), interrupt(), join() Problemy wielowątkowości Obiekty niemodyfikowalne (immutable) Serializacja
Bardziej szczegółowoKurs programowania. Wstęp - wykład 0. Wojciech Macyna. 22 lutego 2016
Wstęp - wykład 0 22 lutego 2016 Historia Simula 67 język zaprojektowany do zastosowan symulacyjnych; Smalltalk 80 pierwszy język w pełni obiektowy; Dodawanie obiektowości do języków imperatywnych: Pascal
Bardziej szczegółowoJAVA W SUPER EXPRESOWEJ PIGUŁCE
JAVA W SUPER EXPRESOWEJ PIGUŁCE Obiekt Obiekty programowe to zbiór własności i zachowań (zmiennych i metod). Podobnie jak w świecie rzeczywistym obiekty posiadają swój stan i zachowanie. Komunikat Wszystkie
Bardziej szczegółowo1. Które składowe klasa posiada zawsze, niezależnie od tego czy je zdefiniujemy, czy nie?
1. Które składowe klasa posiada zawsze, niezależnie od tego czy je zdefiniujemy, czy nie? a) konstruktor b) referencje c) destruktor d) typy 2. Które z poniższych wyrażeń są poprawne dla klasy o nazwie
Bardziej szczegółowoInformatyka I. Klasy i obiekty. Podstawy programowania obiektowego. dr inż. Andrzej Czerepicki. Politechnika Warszawska Wydział Transportu 2018
Informatyka I Klasy i obiekty. Podstawy programowania obiektowego dr inż. Andrzej Czerepicki Politechnika Warszawska Wydział Transportu 2018 Plan wykładu Pojęcie klasy Deklaracja klasy Pola i metody klasy
Bardziej szczegółowoProjektowanie oprogramowania systemów PROCESY I ZARZĄDZANIE PROCESAMI
Projektowanie oprogramowania systemów PROCESY I ZARZĄDZANIE PROCESAMI plan Cechy, właściwości procesów Multitasking Scheduling Fork czym jest proces? Działającą instancją programu Program jest kolekcją
Bardziej szczegółowoWzorce Strukturalne. Adapter: opis. Tomasz Borzyszkowski
Adapter: opis Wzorce Strukturalne Tomasz Borzyszkowski Alternatywna nazwa: Wrapper (opakowanie) Rola obiektu Adapter: pełni wobec Klienta rolę otoczki, która umożliwia przetłumaczenie jego żądań na protokół
Bardziej szczegółowoWSNHiD, Programowanie 2 Lab. 2 Język Java struktura programu, dziedziczenie, abstrakcja, polimorfizm, interfejsy
WSNHiD, Programowanie 2 Lab. 2 Język Java struktura programu, dziedziczenie, abstrakcja, polimorfizm, interfejsy Pojęcie klasy Program napisany w języku Java składa się ze zbioru klas. Każda klasa zawiera
Bardziej szczegółowoWIELOWĄTKOWOŚĆ. Waldemar Korłub. Platformy Technologiczne KASK ETI Politechnika Gdańska
WIELOWĄTKOWOŚĆ Waldemar Korłub Platformy Technologiczne KASK ETI Politechnika Gdańska Wydajność 2 Do 2005 roku wydajność komputerów poprawiano zwiększając częstotliwość taktowania procesora 1995: Pentium
Bardziej szczegółowoDokumentacja do API Javy.
Dokumentacja do API Javy http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/ Klasy i obiekty Klasa jest to struktura zawierająca dane (pola), oraz funkcje operujące na tych danych (metody). Klasa jest rodzajem szablonu
Bardziej szczegółowoTEMAT : KLASY DZIEDZICZENIE
TEMAT : KLASY DZIEDZICZENIE Wprowadzenie do dziedziczenia w języku C++ Język C++ możliwa tworzenie nowej klasy (nazywanej klasą pochodną) w oparciu o pewną wcześniej zdefiniowaną klasę (nazywaną klasą
Bardziej szczegółowoJava - tablice, konstruktory, dziedziczenie i hermetyzacja
Java - tablice, konstruktory, dziedziczenie i hermetyzacja Programowanie w językach wysokiego poziomu mgr inż. Anna Wawszczak PLAN WYKŁADU zmienne tablicowe konstruktory klas dziedziczenie hermetyzacja
Bardziej szczegółowoObiekt klasy jest definiowany poprzez jej składniki. Składnikami są różne zmienne oraz funkcje. Składniki opisują rzeczywisty stan obiektu.
Zrozumienie funkcji danych statycznych jest podstawą programowania obiektowego. W niniejszym artykule opiszę zasadę tworzenia klas statycznych w C#. Oprócz tego dowiesz się czym są statyczne pola i metody
Bardziej szczegółowoProgramowanie wielowątkowe: podstawowe koncepcje, narzędzia w Javie. J. Starzyński, JiMP2, rok akad. 2005/2006
Programowanie wielowątkowe: podstawowe koncepcje, narzędzia w Javie J. Starzyński, JiMP2, rok akad. 2005/2006 Tematyka Wprowadzenie Podstawowe pojęcia Tworzenie i uruchamianie wątków Zatrzymywanie wątków
Bardziej szczegółowoWyjątki. Streszczenie Celem wykładu jest omówienie tematyki wyjątków w Javie. Czas wykładu 45 minut.
Wyjątki Streszczenie Celem wykładu jest omówienie tematyki wyjątków w Javie. Czas wykładu 45 minut. Wydaje się, że żaden użytkownik oprogramowania nie lubi, kiedy stosowany program nagle zawiesza się,
Bardziej szczegółowoMechanizmy pracy równoległej. Jarosław Kuchta
Mechanizmy pracy równoległej Jarosław Kuchta Zagadnienia Algorytmy wzajemnego wykluczania algorytm Dekkera Mechanizmy niskopoziomowe przerwania mechanizmy ochrony pamięci instrukcje specjalne Mechanizmy
Bardziej szczegółowoInterfejsy. Programowanie obiektowe. Paweł Rogaliński Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechniki Wrocławskiej
Programowanie obiektowe Interfejsy Paweł Rogaliński Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechniki Wrocławskiej pawel.rogalinski pwr.wroc.pl Interfejsy Autor: Paweł Rogaliński Instytut Informatyki,
Bardziej szczegółowoPrzetwarzanie równoległe i współbieżne
Wątki Threads Wątki (Threads) Concurrent programming is like stepping into an entirely new world and learning a new programming language!!! (grząski grunt) Unikaj jeśli możesz rozwiazać problem! Implementacja
Bardziej szczegółowoPodstawy Programowania Obiektowego
Podstawy Programowania Obiektowego Wprowadzenie do programowania obiektowego. Pojęcie struktury i klasy. Spotkanie 03 Dr inż. Dariusz JĘDRZEJCZYK Tematyka wykładu Idea programowania obiektowego Definicja
Bardziej szczegółowoJava Język programowania
Java Język programowania Język Java Bazuje i jest zbliżony do C/C++ Porosty zbiór typów danych (podział na typy prymitywne i obiektowe) Zarządzanie pamięcią i Garbage Collection Zintegrowana synchronizacja
Bardziej szczegółowoProgramowanie w Sieci Internet. Python: Wątki. Kraków, 12 grudnia 2014 r. mgr Piotr Rytko Wydział Matematyki i Informatyki
Programowanie w Sieci Internet Python: Wątki Kraków, 12 grudnia 2014 r. mgr Piotr Rytko Wydział Matematyki i Informatyki Wątki akt pierwszy, kilka przydatnych funkcji Lib/threading.py modół pozwalający
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Wykład 7. Iwona Kochaoska
Programowanie współbieżne Wykład 7 Iwona Kochaoska Poprawnośd programów współbieżnych Właściwości związane z poprawnością programu współbieżnego: Właściwośd żywotności - program współbieżny jest żywotny,
Bardziej szczegółowoProgramowanie obiektowe
Programowanie obiektowe Wykład 2 Marcin Młotkowski 4 marca 2015 Plan wykładu 1 2 3 4 5 Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 2 / 47 Krótki opis C Obiektowy, z kontrolą typów; automatyczne odśmiecanie;
Bardziej szczegółowoJava: kilka brakujących szczegółów i uniwersalna nadklasa Object
Java: kilka brakujących szczegółów i uniwersalna nadklasa Object Programowanie w językach wysokiego poziomu mgr inż. Anna Wawszczak PLAN WYKŁADU Konstrukcja obiektów Niszczenie obiektów i zwalnianie zasobów
Bardziej szczegółowoTechnologie i usługi internetowe cz. 2
Technologie i usługi internetowe cz. 2 Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ Łódź, 15 luty 2014 r. 1 Programowanie obiektowe Programowanie obiektowe (z ang. object-oriented programming), to paradygmat programowania,
Bardziej szczegółowoWykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium
WYDZIAŁ ELEKTRONIKI KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim Języki programowania Nazwa w języku angielskim Programming languages Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Informatyka - INF Specjalność (jeśli dotyczy):
Bardziej szczegółowoKLASA UCZEN Uczen imię, nazwisko, średnia konstruktor konstruktor Ustaw Wyswietl Lepszy Promowany
KLASA UCZEN Napisz deklarację klasy Uczen, w której przechowujemy następujące informacje o uczniu: imię, nazwisko, średnia (pola prywatne), poza tym klasa zawiera metody: konstruktor bezparametrowy (nie
Bardziej szczegółowoKurs WWW. Paweł Rajba. pawel@ii.uni.wroc.pl http://pawel.ii.uni.wroc.pl/
Paweł Rajba pawel@ii.uni.wroc.pl http://pawel.ii.uni.wroc.pl/ Spis treści Wprowadzenie Automatyczne ładowanie klas Składowe klasy, widoczność składowych Konstruktory i tworzenie obiektów Destruktory i
Bardziej szczegółowoPHP 5 język obiektowy
PHP 5 język obiektowy Wprowadzenie Klasa w PHP jest traktowana jak zbiór, rodzaj różnych typów danych. Stanowi przepis jak stworzyć konkretne obiekty (instancje klasy), jest definicją obiektów. Klasa reprezentuje
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Laboratorium nr 12
Programowanie współbieżne Laboratorium nr 12 Uwaga!!! Wyniki uruchomionych programów mogą zależeć od sprzętu (ilość procesorów, rdzeni itp.), systemu operacyjnego, obciążenia systemu operacyjnego, ilości
Bardziej szczegółowo