Java. Programowanie Obiektowe Mateusz Cicheński

Transkrypt

1 Java Programowanie Obiektowe Mateusz Cicheński

2 Wielowątkowość Proces a wątek? Thread vs Runnable sleep(), interrupt(), join() Problemy wielowątkowości Obiekty niemodyfikowalne (immutable) Serializacja Przydatne odnośniki Plan zajęć

3 Proces często traktowany jako wystąpienie uruchomionego programu, posiada przydzielony zbiór zasobów (pamięć, pliki etc.) Wątek lekki proces, wykonuje część programu w sposób współbieżny w obrębie procesu, korzysta z zasobów procesu (zasoby te są współdzielone)

4 public class HelloWorldThread extends Thread public void run() { System.out.println("Hello world from Thread"); public class HelloWorldRunnable implements Runnable public void run() { System.out.println("Hello world from Runnable"); Thread vs Runnable

5 public static void main(string[] args) { new Thread(new HelloWorldRunnable()).start(); new HelloWorldThread().start(); Hello world from Runnable Hello world from Thread Thread vs Runnable c.d.

6 public class HelloWorldThread extends Thread public void run() { try { sleep(5000); catch (InterruptedException e) { wykonywanie wątku jest wstrzymane na określony czas, umożliwiając innym wątkom na wykorzystanie czasu procesora (ale uśpiony wątek nadal może być przerwany!) sleep()

7 public class HelloWorldThread extends Thread public void run() { while (true); public static void main(string[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new HelloWorldThread(); thread.start; thread.interrupt(); System.out.println(thread.isInterrupted()); //prints true interrupt() zły przykład

8 public class HelloWorldThread extends Thread public void run() { while (true) { heavycalculus(); if (Thread.interrupted()) return; public static void main(string[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new HelloWorldThread(); thread.start(); thread.interrupt(); interrupt() lepszy przykład

9 public class HelloWorldThread extends Thread public void run() { while (true) { heavycalculus(); if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException(); public static void main(string[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new HelloWorldThread(); thread.start(); thread.interrupt(); interrupt() jeszcze lepiej

10 public class HelloWorldThread extends Thread public void run() { try { sleep(5000); catch (InterruptedException e) { public static void main(string[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new HelloWorldThread(); thread.start(); thread.join(); System.out.println( Thread died ); join()

11 Deadlock Zagłodzenie, livelock Nakładanie się wątków Niespójny stan pamięci Problemy wielowątkowości

12 Zgodnie z dobrymi manierami kiedy kłaniam się przyjacielowi powinienem pozostać w skłonie dopóty, dopóki przyjaciel ów nie będzie miał okazji do odwdzięczenia się ukłonem. Deadlock

13 Problem pięciu filozofów Jeśli dwa widelce są równocześnie wolne złap je równocześnie, zjedz i odłóż Zagłodzenie

14 Dwa wątki chcąc uniknąć deadlock a wzajemnie sobie ustępują, co prowadzi do tego, że żaden z nich nie może kontynuować obliczeń Livelock

15 public class NamedNumber { private int number; private String name; public NamedNumber(int number, String name) { this.number = number; this.name = name; public void set(int number, String name) { synchronized (this) { this.number = number; this.name = name; public synchronized int getnumber() { return number; NamedNumber number = new NamedNumber(42, "fourty two");... int mynumber = number.getnumber(); //another thread: number.set(0, "nil") String mynumbername = number.getname(); //mynumber = 42, mynumbername = "nil" synchronized (number) { int myint = number.getnumber(); String myname = number.getname(); public synchronized String getname() { return name; public synchronized void changesign() { if (number > 0) { name = "minus " + name; else if (number < 0) { name = name.substring(6); number = -number; Nakładanie się wątków

16 final public class ImmutableNamedNumber { final private int number; final private String name; public ImmutableNamedNumber(int number, String name) { this.number = number; this.name = name; public int getnumber() { return number; public String getname() { return name; public ImmutableNamedNumber changesign() { if (number > 0) { return new ImmutableNamedNumber(-number, "minus " + name); else if (number < 0) { return new ImmutableNamedNumber(-number, name.substring(6)); return this; //zero is not changed Obiekty typu immutable

17 Lock więcej możliwości niż synchronizowanie kodu Executor wysokopoziomowe API do zarządzania wątkami Kolekcje wielowątkowe (thread-safe) BlockingQueue, ConcurrentMap Zmienne atomowe (np. AtomicInteger) Inne przydatne elementy dla wielowątkowych aplikacji w Javie

18 import java.io.serializable; public class LuckyNumber implements Serializable { private static final long serialversionuid = L; public final static String message = "Your lucky number is %s! (and obviously not %s)"; public int number; public transient int notluckynumber; public LuckyNumber(int number) { this.number = number; this.notluckynumber = number; public String getmessage() { return String.format(message, number, notluckynumber); Serializacja

19 public static void serialize(object object, String filename) { try { FileOutputStream fileout = new FileOutputStream(filename); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut); out.writeobject(object); out.close(); fileout.close(); catch (IOException i) { i.printstacktrace(); public static LuckyNumber deserialize(string filename) { LuckyNumber number = null; try { FileInputStream filein = new FileInputStream(filename); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn); number = (LuckyNumber) in.readobject(); in.close(); filein.close(); catch (IOException i) { i.printstacktrace(); catch (ClassNotFoundException c) { c.printstacktrace(); return number; Serializacja c.d.

20 public static void main(string[] args) { String filename = "myluckynumber.ser"; LuckyNumber number = new LuckyNumber(42); serialize(number, filename); public static void main(string[] args) { String filename = "myluckynumber.ser"; LuckyNumber number = deserialize(filename); System.out.println(number.getMessage()); Your lucky number is 42! (and obviously not 0) Serializacja c.d.

21 import java.io.serializable; public class LuckyNumber implements Serializable { private static final long serialversionuid = L; //this is not serialized by default! public static String message = "Your lucky number is %s! (and obviously not %s)"; public int number; public transient int notluckynumber; public LuckyNumber(int number) { this.number = number; this.notluckynumber = number; public String getmessage() { return String.format(message, number, notluckynumber); private void writeobject(objectoutputstream oos) throws IOException { oos.defaultwriteobject(); oos.writeutf(message); private void readobject(objectinputstream ois) throws ClassNotFoundException, IOException { ois.defaultreadobject(); message = ois.readutf(); Serializacja c.d. 2

22 public static void main(string[] args) { String filename = "mypirateluckynumber.ser"; LuckyNumber.message = "Your blastedly lucky number be %s! (and obviosly nay %s)"; LuckyNumber number = new LuckyNumber(42); serialize(number, filename); public static void main(string[] args) { String filename = "mypirateluckynumber.ser"; LuckyNumber number = null; number = deserialize(filename); System.out.println(number.getMessage()); Your blastedly lucky number be 42! (and obviosly nay 0) Serializacja c.d. 2

23 rrenta/ java/io/serializable.html Odnośniki

24 Pytania?