Wątki w Javie. Piotr Tokarski

Transkrypt

1 Wątki w Javie Piotr Tokarski

2 Wprowadzenie

3 Co to są wątki?

4 Co to są wątki? Każdy program ma przynajmniej jeden wątek

5 Co to są wątki? Każdy program ma przynajmniej jeden wątek Wątki są po to, by symulować równoległe wykonywanie czynności

6 Co to są wątki? Każdy program ma przynajmniej jeden wątek Wątki są po to, by symulować równoległe wykonywanie czynności Nikt nie może przewidzieć jaka będzie kolejność przydzielania procesora poszczególnym wątkom

7 Co to są wątki? Każdy program ma przynajmniej jeden wątek Wątki są po to, by symulować równoległe wykonywanie czynności Nikt nie może przewidzieć jaka będzie kolejność przydzielania procesora poszczególnym wątkom Wątki to bardzo rozległy i problematyczny temat

8 Wątki w Javie

9 Wątki w Javie Komponenty wspierające wielowątkowość znajdują się w pakiecie java.lang

10 Wątki w Javie Komponenty wspierające wielowątkowość znajdują się w pakiecie java.lang Kluczowa klasa to java.lang.thread

11 Wątki w Javie Komponenty wspierające wielowątkowość znajdują się w pakiecie java.lang Kluczowa klasa to java.lang.thread Istotną rolę w działaniach wielowątkowych odgrywa interfejs java.lang.runnable

12 Wątki w Javie Komponenty wspierające wielowątkowość znajdują się w pakiecie java.lang Kluczowa klasa to java.lang.thread Istotną rolę w działaniach wielowątkowych odgrywa interfejs java.lang.runnable Każdy obiekt posiada zbiór metod wspierających wielowątkowość

13 Kluczowe sterowanie class Object class Thread interface Runnable wait start run notify join notifyall yield sleep

14 Kluczowe sterowanie class Object class Thread interface Runnable wait start run notify join notifyall yield sleep Metody zaznaczone kursywą to metody statyczne

15 Kluczowe sterowanie class Object class Thread interface Runnable wait start run notify join notifyall yield sleep Metody zaznaczone kursywą to metody statyczne Każdy wątek jest również java.lang.runnable

16 Uruchamianie wątków

17 Uruchamianie wątków Sposób I

18 Uruchamianie wątków Sposób I Zostaje stworzona klasa dziedzicząca po klasie java.lang.thread i przeciążająca metodę public void run()

19 Uruchamianie wątków Sposób I Zostaje stworzona klasa dziedzicząca po klasie java.lang.thread i przeciążająca metodę public void run() Zostaje stworzony obiekt klasy dziedziczącej z java.lang.thread

20 Uruchamianie wątków Sposób I Zostaje stworzona klasa dziedzicząca po klasie java.lang.thread i przeciążająca metodę public void run() Zostaje stworzony obiekt klasy dziedziczącej z java.lang.thread Zostaje uruchomiona metoda public synchronized void start()

21 Uruchamianie wątków Sposób I DEMO

22 Uruchamianie wątków Sposób II

23 Uruchamianie wątków Sposób II Zostaje stworzona klasa implementująca interfejs java.lang.runnable (metodę void run())

24 Uruchamianie wątków Sposób II Zostaje stworzona klasa implementująca interfejs java.lang.runnable (metodę void run()) Zostaje stworzony obiekt klasy implementującej java.lang.runnable

25 Uruchamianie wątków Sposób II Zostaje stworzona klasa implementująca interfejs java.lang.runnable (metodę void run()) Zostaje stworzony obiekt klasy implementującej java.lang.runnable Zostaje stworzony obiekt klasy java.lang.thread, której konstruktor przyjmuje obiekt klasy implementującej java.lang.runnable

26 Uruchamianie wątków Sposób II Zostaje stworzona klasa implementująca interfejs java.lang.runnable (metodę void run()) Zostaje stworzony obiekt klasy implementującej java.lang.runnable Zostaje stworzony obiekt klasy java.lang.thread, której konstruktor przyjmuje obiekt klasy implementującej java.lang.runnable Zostaje uruchomiona metoda public synchronized void start()

27 Uruchamianie wątków Sposób II DEMO

28 Uruchamianie wątków

29 Uruchamianie wątków Zobaczmy dlaczego oba sposoby są możliwe

30 Uruchamianie wątków Zobaczmy dlaczego oba sposoby są możliwe Mimo, że oba sposoby działają tak samo, pierwszy sposób jest uważany za przestarzały i sugerowane jest używanie sposobu drugiego (z jawną implementacją interfejsu java.lang.runnable)

31 Uruchamianie wątków UWAGA!!! Jawne uruchomienie metody void run() NIE TWORZY nowego wątku

32 Uruchamianie wątków UWAGA!!! Jawne uruchomienie metody void run() NIE TWORZY nowego wątku Wywołanie metody public synchronized void start() uruchamia metodę void run() w nowo utworzonym wątku

33 Uruchamianie wątków UWAGA!!! Na każdym obiekcie typu java.lang.thread metoda public synchronized void start() może być uruchomiona TYLKO RAZ

34 Uruchamianie wątków UWAGA!!! Na każdym obiekcie typu java.lang.thread metoda public synchronized void start() może być uruchomiona TYLKO RAZ Każde kolejne wywołanie metody public synchronized void start() na tym samym obiekcie klasy java.lang.thread spowoduje rzucenie wyjątku typu java.lang.illegalthreadstateexception

35 Kluczowe sterowanie class Object class Thread interface Runnable wait start run notify join notifyall yield sleep

36 Głodzenie wątków

37 Głodzenie wątków

38 Głodzenie wątków Głodzenie jest naszym celem, gdy chcemy wymusić wykonywanie w danym momencie określonych wątków, a inne zatrzymać

39 Głodzenie wątków Sposób I

40 Głodzenie wątków Sposób I public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException

41 Głodzenie wątków Sposób I public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException Najprostszy sposób

42 Głodzenie wątków Sposób I public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException Najprostszy sposób AKTUALNY wątek zostaje uśpiony na konkretny, wskazany okres czasu

43 Głodzenie wątków Sposób I public static native void sleep(long millis) throws InterruptedException Najprostszy sposób AKTUALNY wątek zostaje uśpiony na konkretny, wskazany czas Istnieje przeładowanie metody: public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

44 Głodzenie wątków Sposób II

45 Głodzenie wątków Sposób II public static native void yield()

46 Głodzenie wątków Sposób II public static native void yield() Yield ustąpić

47 Głodzenie wątków Sposób II public static native void yield() Yield ustąpić AKTUALNY wątek ustępuje sterowania pozostałym

48 Głodzenie wątków Sposób II public static native void yield() Yield ustąpić AKTUALNY wątek ustępuje sterowania pozostałym Komenda jest tylko prośbą do procesora

49 Głodzenie wątków Sposób III

50 Głodzenie wątków Sposób III public final void join()

51 Głodzenie wątków Sposób III public final void join() Aktualny wątek oczekuje aż wątek, na którym została uruchomiona metoda zakończy swoją pracę i dołączy do aktualnego wątku

52 Głodzenie wątków Sposób III public final void join() Aktualny wątek oczekuje aż wątek, na którym została uruchomiona metoda zakończy swoją pracę i dołączy do aktualnego wątku Istnieją przeładowania metody: public final synchronized void join(long millis) public final synchronized void join(long millis, int nanos)

53 Kluczowe sterowanie class Object class Thread interface Runnable wait start run notify join notifyall yield sleep

54 Głodzenie wątków Sposób IV

55 Głodzenie wątków Sposób IV Słowo kluczowe synchronized

56 Głodzenie wątków Sposób IV Słowo kluczowe synchronized Blok/metoda zaczyna być traktowana jako jednostkowa operacja procesora

57 Głodzenie wątków Sposób IV Słowo kluczowe synchronized Blok/metoda zaczyna być traktowana jako jednostkowa operacja procesora UWAGA!!! Nieumiejętne używanie bloków synchronicznych może doprowadzić do tzw. deadlock-ów

58 Głodzenie wątków Sposób IV Kod synchroniczny można odblokować metodą obiektu public final void wait()

59 Głodzenie wątków Sposób IV Kod synchroniczny można odblokować metodą obiektu public final void wait() Aby ponownie ustawić blokadę należy skorzystać z metody public final native void notify()

60 Głodzenie wątków Sposób IV Kod synchroniczny można odblokować metodą obiektu public final void wait() Aby ponownie ustawić blokadę należy skorzystać z metody public final native void notify() public final native void notifyall() informuje wszystkie oczekujące wątki

61 Głodzenie wątków Sposób IV Kod synchroniczny można odblokować metodą obiektu public final void wait() Aby ponownie ustawić blokadę należy skorzystać z metody public final native void notify() public final native void notifyall() informuje wszystkie oczekujące wątki Metoda wait mają następujące przeładowania: public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException

62 Kluczowe sterowanie class Object class Thread interface Runnable wait start run notify join notifyall yield sleep

63 Dziękuję za uwagę