LXF87-88:Java - История изменений

Vanuan: /* Потоки в Java */

Vanuan — Wed, 13 May 2009 15:39:23 GMT

Потоки в Java

← Предыдущая		Версия 15:39, 13 мая 2009
Строка 8:		Строка 8:
	Создание эффективных алгоритмов для работы на многопроцессорных станциях — это большая и сложная работа. Несмотря на это, для любого программиста актуальна задача организации взаимодействия с медленными ресурсами (например, чтения, записи или копирования файлов, работы с принтером, сетью), так как немногие пользователи смирятся с тем, что их любимая программа «замирает» в момент выполнения какой-либо операции.		Создание эффективных алгоритмов для работы на многопроцессорных станциях — это большая и сложная работа. Несмотря на это, для любого программиста актуальна задача организации взаимодействия с медленными ресурсами (например, чтения, записи или копирования файлов, работы с принтером, сетью), так как немногие пользователи смирятся с тем, что их любимая программа «замирает» в момент выполнения какой-либо операции.

-	Во избежание описанных проблем программа должна использовать потоки или процессы. Под процессом понимается заявка на ~~потребле-~~	+	Во избежание описанных проблем программа должна использовать потоки или процессы. Под процессом понимается заявка на потребление всех видов ресурсов системы, кроме одного — процессорного времени, или иначе говоря, процесс — это запущенная на выполнение программа (такое определение дается в [[LXF87/88:Java#Литература\|[1]]]). Поток рассматривается как самостоятельная активность внутри процесса, хотя существуют другие трактовки этого понятия, которые зависят от используемой операционной системы (см., например, [[LXF87/88:Java#Литература\|[2]]]). Поток получил свое название по аналогии с потоком команд, поступающих в процессор; при выполнении потоки делят адресное пространство и выделенную память внутри одного процесса. Процессорное время распределяется между различными потоками операционной системой, точнее, одним из компонентов ее ядра — планировщиком. Более полно с понятием процессов и потоков и механизмов работы с ними с точки зрения операционной системы вы можете ознакомиться в книге [[LXF87/88:Java#Литература\|[3]]].
-	~~ние~~ всех видов ресурсов системы, кроме одного — процессорного времени, или иначе говоря, процесс — это запущенная на выполнение программа (такое определение дается в [[LXF87/88:Java#Литература\|[1]]]). Поток рассматривается как самостоятельная активность внутри процесса, хотя существуют другие трактовки этого понятия, которые зависят от используемой операционной системы (см., например, [[LXF87/88:Java#Литература\|[2]]]). Поток получил свое название по аналогии с потоком команд, поступающих в процессор; при выполнении потоки делят адресное пространство и выделенную память внутри одного процесса. Процессорное время распределяется между различными потоками операционной системой, точнее, одним из компонентов ее ядра — планировщиком. Более полно с понятием процессов и потоков и механизмов работы с ними с точки зрения операционной системы вы можете ознакомиться в книге [[LXF87/88:Java#Литература\|[3]]].	+

	Давайте завершим наш экскурс в теорию и окунемся в реальность Java. Под процессом здесь принято понимать всеобъемлющий контекст выполнения, обеспечивающий высокий уровень изоляции охватываемых им данных от внешнего мира, а под потоком — более «легковесный» активный агент; в контексте одного процесса может функционировать целое множество потоков [[LXF87/88:Java#Литература\|[4]]]. Планирование потоков в Java обеспечивается внутренними механизмами JVM.		Давайте завершим наш экскурс в теорию и окунемся в реальность Java. Под процессом здесь принято понимать всеобъемлющий контекст выполнения, обеспечивающий высокий уровень изоляции охватываемых им данных от внешнего мира, а под потоком — более «легковесный» активный агент; в контексте одного процесса может функционировать целое множество потоков [[LXF87/88:Java#Литература\|[4]]]. Планирование потоков в Java обеспечивается внутренними механизмами JVM.

Vanuan: /* Потоки в Java */

Vanuan — Wed, 13 May 2009 15:37:39 GMT

Потоки в Java

← Предыдущая		Версия 15:37, 13 мая 2009
Строка 4:		Строка 4:
	''ЧАСТЬ 4: Завершая курс молодого Java-бойца, '''Антон Черноусов''' научит вас управлять потоками… Жаль, что не денежными.''		''ЧАСТЬ 4: Завершая курс молодого Java-бойца, '''Антон Черноусов''' научит вас управлять потоками… Жаль, что не денежными.''

-	C каждым днем появляются все более мощные процессоры, многоядерная архитектура которых стала основной темой ушедшего года, поэтому двухядерный процессор в ноутбуке уже никого не удивляет. С одной стороны — это обстоятельство приближает возможности простого пользователя к возможностям ~~«понастоящему»~~ больших систем. С другой (и рекламные буклеты об этом обычно молчат) — для того, чтобы использовать весь потенциал современных компьютеров, приложение должно «уметь» просчитать задачу фактически на двух или более процессорах.	+	C каждым днем появляются все более мощные процессоры, многоядерная архитектура которых стала основной темой ушедшего года, поэтому двухядерный процессор в ноутбуке уже никого не удивляет. С одной стороны — это обстоятельство приближает возможности простого пользователя к возможностям «по-настоящему» больших систем. С другой (и рекламные буклеты об этом обычно молчат) — для того, чтобы использовать весь потенциал современных компьютеров, приложение должно «уметь» просчитать задачу фактически на двух или более процессорах.

	Создание эффективных алгоритмов для работы на многопроцессорных станциях — это большая и сложная работа. Несмотря на это, для любого программиста актуальна задача организации взаимодействия с медленными ресурсами (например, чтения, записи или копирования файлов, работы с принтером, сетью), так как немногие пользователи смирятся с тем, что их любимая программа «замирает» в момент выполнения какой-либо операции.		Создание эффективных алгоритмов для работы на многопроцессорных станциях — это большая и сложная работа. Несмотря на это, для любого программиста актуальна задача организации взаимодействия с медленными ресурсами (например, чтения, записи или копирования файлов, работы с принтером, сетью), так как немногие пользователи смирятся с тем, что их любимая программа «замирает» в момент выполнения какой-либо операции.

Lockal: «LXF87/88:Java» переименована в «LXF87-88:Java»: слэш означает вложенность

Lockal — Thu, 15 May 2008 15:26:55 GMT

«LXF87/88:Java» переименована в «LXF87-88:Java»: слэш означает вложенность

← Предыдущая

Версия 15:26, 15 мая 2008

Maximax: ссылка в конце статьи на следующий цикл статей по java

Maximax — Wed, 19 Mar 2008 07:12:00 GMT

ссылка в конце статьи на следующий цикл статей по java

Lockal: {{Цикл/Java}}

Lockal — Mon, 17 Mar 2008 20:51:59 GMT

(Различия между версиями)

Skryabin yuri: Взаимные блокировки

Skryabin yuri — Mon, 17 Mar 2008 11:29:51 GMT

Взаимные блокировки

← Предыдущая		Версия 11:29, 17 марта 2008
Строка 278:		Строка 278:
	}		}
	}		}
		+	</source>
	Можно, конечно, реализовывать семафоры самостоятельно, но проще воспользоваться специальной библиотекой java.util.concurrent.		Можно, конечно, реализовывать семафоры самостоятельно, но проще воспользоваться специальной библиотекой java.util.concurrent.
	Кроме семафоров, она включает в себя еще много чего интересного.		Кроме семафоров, она включает в себя еще много чего интересного.
Строка 284:		Строка 285:

	=== Взаимные блокировки ===		=== Взаимные блокировки ===
		+	На этом наш рассказ можно было бы и завершить, но чтобы у вас не сложилось впечатление, что в мире многопоточных приложений все
		+	так радужно, мы поговорим о неприятных последствиях синхронизации. Как только количество потоков начинает стремительно расти и
		+	возникает необходимость синхронизированного доступа к ограниченному кругу объектов в различной последовательности, будьте готовы к
		+	ошибкам типа deadlock – взаимным блокировкам.
		+
		+	Взаимная блокировка – это ошибка, которая лучше всего описывается простой формулой: «Поток A держит монитор a и хочет захватить
		+	монитор b, а поток B держит монитор b и хочет захватить монитор a». В результате оба засыпают «мертвым сном».
		+
		+	Ошибка очень противная и возникает обычно в нетривиальных алгоритмах. Лечится взаимная блокировка грамотным проектированием и профилактическими мерами, вроде следующей: всегда захватывайте мониторы в одном и том же порядке.
		+
		+	Сегодня мы поговорили о двух способах создания потоков Java, разобрались с приоритетами, познакомились со средствами управления работой потоков и демонами, а также сделали небольшой обзор методов синхронизации. Для того, чтобы начать практическую работу с потоками, этого вполне достаточно. Желающим разобраться во всем этом глубже я рекомендую ознакомится с книгой «Concurrent Programming in Java: Design Principles and Patterns», автором которой является Дуг Ли [Doug Lea] – она считается одной из лучших по данной тематике.
		+
		+	На этом мы заканчиваем обзор основ программирования на Java и в следующий раз поговорим о серверных приложениях – приготовьтесь
		+	к Java Enterprise Edition!
		+
	=== Литература ===		=== Литература ===
	*1. П. Кью «Использование UNIX», ISBN 5-8275-0019-4		*1. П. Кью «Использование UNIX», ISBN 5-8275-0019-4

Skryabin yuri: /* Мониторы и синхронизация */

Skryabin yuri — Mon, 17 Mar 2008 11:25:02 GMT

Мониторы и синхронизация

← Предыдущая		Версия 11:25, 17 марта 2008
Строка 234:		Строка 234:

	=== Мониторы и синхронизация ===		=== Мониторы и синхронизация ===
		+	Что такое «монитор», о котором говорилось выше? Нет, это не дисплей, это – объект, используемый как защелка, то есть в данный момент
		+	времени владеть монитором может только один поток. В случае, если поток завладел монитором, говорят, что он «вошел» в монитор, а все
		+	остальные потоки, пытающиеся это сделать, будут заморожены (часто говорят, что они «ждут» монитора) до тех пор, пока владелец монитора
		+	его не освободит, то есть не покинет.
		+
		+	Если перейти к реалиям Java, то объектов типа монитор в явном виде просто нет! С каждым объектом связан неявный монитор, и чтобы
		+	завладеть им, необходимо вызвать метод или блок, помеченный ключевым словом synchronized. Как только поток входит в такой блок, он
		+	завладевает монитором объекта, переданного synchronized в качестве параметра. Так происходит и в классе ThirdThread, однако, в момент
		+	вызова метода wait(), монитор отпускается. Пример synchronized-метода представлен ниже:
		+	<source lang = "java">
		+	public synchronized boolean sameCheck() {
		+	if (a) {
		+	a = false; return true;
		+	}
		+	else {
		+	a = true;
		+	return false;
		+	}
		+	}
		+	</source>
		+	В целом, синхронизация – это механизм, обеспечивающий монопольный доступ участка кода к некоторому объекту. Одним из первых
		+	способов, предложенных для синхронизации работы потоков, были семафоры, концепцию которых описал Дейкстра [Dijkstra] в 1965 году
		+	(часто говорят, что семафор – это классический синхронизированный примитив). Семафор используется для предоставления доступа к огра-
		+	ниченному количеству ресурсов. Как правило, у семафора есть две операции: P – занять ресурс и V – освободить ресурс. Он может быть
		+	реализован следующим образом:
		+	<source lang = "java">
		+	public class SimpleSemaphore {
		+	int counter;
		+	public SimpleSemaphore() {
		+	this.counter = 1;
		+	}
		+
		+	public synchronized void p() throws InterruptedException {
		+	while (counter == 0) {
		+	wait();
		+	}
		+	counter = counter + 1;
		+	}
		+
		+	public synchronized void v() throws InterruptedException {
		+	counter = counter - 1;
		+	notify();
		+	}
		+	}
		+	Можно, конечно, реализовывать семафоры самостоятельно, но проще воспользоваться специальной библиотекой java.util.concurrent.
		+	Кроме семафоров, она включает в себя еще много чего интересного.
		+
		+	Отметим, что программа, в принципе, может не использовать ни один из методов синхронизации, обходясь методами wait() и notify().
		+
	=== Взаимные блокировки ===		=== Взаимные блокировки ===
	=== Литература ===		=== Литература ===

Skryabin yuri: /* Управление потоками */

Skryabin yuri — Mon, 17 Mar 2008 11:19:49 GMT

Управление потоками

← Предыдущая		Версия 11:19, 17 марта 2008
Строка 168:		Строка 168:

	=== Управление потоками ===		=== Управление потоками ===
		+	При запуске потоков следует учитывать и то, что их иногда приходится останавливать, причем как штатно, так и экстренно. Для того, чтобы
		+	приостановить работу потока изнутри, допустим, в тот момент, когда закончилась доступные для обработки данные, можно использовать
		+	два метода: sleep() и wait().
		+	<source lang = "java">
		+	public class ThirdThread extends Thread {
		+	public void run() {
		+	for (int i = 1; i < 110; i++) {
		+	if (i == 10) {
		+	try {
		+	sleep(10000);
		+	}
		+	catch (InterruptedException e) {
		+	System.out.println("the thread was awaken there (just a moment ago)");
		+	}
		+	}
		+	if (i == 100) {
		+	try {
		+	synchronized (this) { wait();}
		+	}
		+	catch (InterruptedException e) {
		+	System.out.println("the thread was awaken there (just a moment ago)again");
		+	}
		+	}
		+	}
		+	}
		+	}
		+	</source>
		+	Методу sleep() передается переменная типа long, соответствующая количеству миллисекунд, в течении которых поток будет «спать». В
		+	случае wait() поток ждет пробуждения снаружи. Применение методов sleep() и wait() требует обработки исключительной ситуации, которая возникают при пробуждении потока. В представленном ниже классе ConsoleToThreadThree потоки пробуждаются с помощью метода interrupt():
		+	<source lang = "java">
		+	public class ConsoleToThreadThree {
		+	public static void main(String[] args) {
		+	ThirdThread thread = new ThirdThread();
		+	thread.start();
		+	for (int i = 1; i < 20; i++) {
		+	System.out.println("It is in main " + i);
		+	}
		+	thread.interrupt();
		+	for (int i = 1; i < 20; i++) {
		+	System.out.println("It is in main " + i);
		+	}
		+	thread.interrupt();
		+	try {
		+	thread.join();
		+	}
		+	catch (InterruptedException ex) {
		+	System.out.println("Exception in stop thread");
		+	}
		+	}
		+	}
		+	</source>
		+	Отметим, что вызов метода wait() без блока синхронизации (synchronized), о котором мы поговорим чуть ниже, приводит к исключению IllegalMonitorStateException. Возникшая ошибка свидетельствует об отсутствии монитора у объекта (понятие монитора и синхронизация
		+	тесно связаны, о чем мы тоже поговорим ниже). Если для приостановления потока был применен метод wait(), то для «пробуждения» потока
		+	можно воспользоваться методом notify() или notifyAll(). Первый пробуждает один случайно выбранный спящий поток, а второй пытается
		+	пробудить их всех.
		+
		+	Кроме рассмотренных выше методов, иногда бывает целесообразно использовать метод yield(), который приостанавливает работу текущего потока. Метод yield() не переводит поток в режим ожидания, как wait(), но предоставляет другим потокам возможность начать работать
		+	раньше, чем допустила бы Java-машина [фактически, поток, вызвавший yield() добровольно отдает свой квант процессорного времени, –
		+	прим. ред.]. Метод yield() статичный, так что прекратить с его помощью работу другого потока не получится.
		+
		+	Методов остановки потоков тоже нет (ранее присутствовали методы stop(), resume(), suspend(), но сейчас они объявлены как «deprecated» –
		+	то есть нерекомендованными к использованию). На сегодня в Java принят уведомительный стиль остановки потока с помощью пары методов:
		+	уже известного нам interrupt(), применяемого снаружи, чтобы выставить флаг завершения и метода isInterrupted(), вызываемого изнутри
		+	потока, чтобы узнать состояние флага, свидетельствующего о том, что «пора закругляться».
		+
	=== Мониторы и синхронизация ===		=== Мониторы и синхронизация ===
	=== Взаимные блокировки ===		=== Взаимные блокировки ===

Skryabin yuri: /* Где искать потоки? */

Skryabin yuri — Mon, 17 Mar 2008 11:10:22 GMT

Где искать потоки?

← Предыдущая		Версия 11:10, 17 марта 2008
Строка 140:		Строка 140:

	=== Где искать потоки? ===		=== Где искать потоки? ===
		+	В большинстве случаев бывает необходимо отслеживать ранее запущенные на выполнение потоки. Использование массива потоков,
		+	как в предыдущем примере, не всегда оправданно. Для хранения и обработки потоков в Java существует класс ThreadGroup. Группа,
		+	к которой принадлежит создаваемый поток, опять-таки передается конструктору Thread():
		+	<source lang = "java">
		+	ThreadGroup tg = new ThreadGroup("NameThreadGroup");
		+	Thread thread = new Thread(tg, new SecondThread(), "ThreadName");
		+	</source>
		+	Если группа не указана явно, поток будет помещен в тот же ThreadGroup, что и его родитель.
		+	<source lang = "java">
		+	ThreadGroup tg = new ThreadGroup("NameThreadGroup");
		+	Thread thread = new Thread(tg, new SecondThread(), "ThreadName");
		+	Thread thread1 = new Thread(tg, new SecondThread(), "ThreadName2");
		+	Thread thread2 = new Thread(tg, new SecondThread(), "ThreadName3");
		+	System.out.println("active thread in group " + tg.activeCount());
		+	thread.start();
		+	thread1.start();
		+	System.out.println("active thread in group " + tg.activeCount());
		+	Thread[] threads = new Thread[tg.activeCount()];
		+	int m = tg.enumerate(threads);
		+	System.out.println("taked threads from group : " + m);
		+	for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
		+	System.out.println(threads[i].getName());
		+	}
		+	</source>
		+	В представленном выше примере в экземпляр класса ThreadGroup помещаются три потока, два из которых запускаются на выполнение.
		+	Количество активных потоков в группе определяется с помощью метода activeCount(), а в результате выполнения метода enumerate() формируется перечень всех активных потоков.
		+
	=== Управление потоками ===		=== Управление потоками ===
	=== Мониторы и синхронизация ===		=== Мониторы и синхронизация ===

Skryabin yuri: /* Потоки-демоны */

Skryabin yuri — Mon, 17 Mar 2008 10:24:44 GMT

Потоки-демоны

← Предыдущая		Версия 10:24, 17 марта 2008
Строка 126:		Строка 126:

	=== Потоки-демоны ===		=== Потоки-демоны ===
		+	Сделаем еще одно важное замечание: программа будет выполняться до тех пор, пока выполняется хотя бы один запущенный в ней поток;
		+	единственным исключением являются потоки-демоны.
		+
		+	Что же это такое? Демон отличается от «простого смертного» потока вызовом метода setDeamon(true), который необходимо сделать до
		+	начала работы. Например, так:
		+	<source lang = "java">
		+	FirstThread thread = new FirstThread();
		+	thread.setDeamon(true);
		+	thread.start();
		+	</source>
		+	Узнать, является ли поток демоном, можно с помощью метода isDeamon(). Обычно потоки-демоны создаются для обслуживания
		+	некритичных задач, так как при завершении работы программа не дожидается их остановки, а прерывает их самостоятельно.
		+
	=== Где искать потоки? ===		=== Где искать потоки? ===
	=== Управление потоками ===		=== Управление потоками ===