Философия Java3
Шрифт:
У/ concurrency/SyncObject java // Синхронизация по другому объекту, import static net.mindview util.Print *;
class Dual Synch {
private Object syncObject = new Object О; public synchronized void f {
for(int i = 0; i < 5; i++) { printCfO"); Thread.yieldO;
}
}
public void gO { продолжение &
synchronizedsyncObject) {
for(int i = 0; i < 5; i++) { printC'gO"); Thread.yieldO;
public class SyncObject {
public static void main(String[] args) {
final Dual Synch ds = new DualSynchO; new ThreadO {
public void run { ds.fO;
}
}.startO; ds.gO;
}
} /* Output:
go
fO
go f go fo go fo go f *///:-
Метод f
Локальная память потока
Второй механизм предотвращения конфликтов доступа к общим ресурсам основан на исключении их совместного использования. Локальная память потока представляет собой механизм автоматического выделения разных областей памяти для одной переменной во всех потоках, использующих объект. Следовательно, если пять потоков используют объект с переменной х, для х будет сгенерировано пять разных областей памяти. Фактически поток связывается с некоторым состоянием.
За выделение локальной памяти потоков и управление ею отвечает класс java.lang.ThreadLocal:
//: concurrency/ThreadLocalVariableHolder.java
// Автоматическое выделение собственной памяти каждому потоку.
import java util.concurrent.*, import java util *,
class Accessor implements Runnable { private final int id. public Accessor(int idn) { id = idn; } public void run {
while( IThread.currentThreadO islnterrupted) { ThreadLocalVariableHolder incrementO; System out println(this). Thread.yieldO.
}
}
public String toStringO {
return "#" + id + " " +
ThreadLocalVari ableHolder.get.
public class ThreadLocalVariableHolder {
private static ThreadLocal<Integer> value = new ThreadLocal<Integer> {
private Random rand = new Random(47). protected synchronized Integer initialValueO { return rand.nextlnt(lOOOO).
}
}:
public static void incrementO {
value.set(value.get + 1).
}
public static int get О { return value getO. } public static void main(String[] args) throws Exception {
ExecutorService exec = Executors newCachedThreadPoolО. for(int i = 0. i < 5. i++)
exec.execute(new Accessor(i)). TimeUnit.SECONDS.sleep(3); // Небольшая задержка exec shutdownNowO, // Выход из всех объектов Accessor
}
} /* Output #0 9259 #1- 556 #2. 6694 #3- 1862 #4: 962 #0: 9260 #1- 557 #2: 6695 #3: 1863 #4: 963
*///:-
Объекты ThreadLocal обычно хранятся в статических полях. Если вы создаете объект ThreadLocal, для обращения к содержимому объекта можно использовать только методы get и set. Метод get возвращает копию объекта, ассоциированного с потоком, a set сохраняет свой аргумент в объекте потока, возвращая ранее хранившийся объект. Их использование продемонстрировано
Взаимодействие между потоками
Итак, мы выяснили, что потоки способны конфликтовать друг с другом, и разобрались с тем, как предотвратить такие конфликты. Следующим шагом должно стать изучение возможностей взаимодействия между потоками. Ключевым моментом в этом процессе является подтверждение связи, безопасно реализуемое методами wait и notify класса Object. В многопоточной библиотеке Java SE5 также присутствуют объекты Condition с методами await и signal. Мы рассмотрим некоторые возникающие проблемы и их решения.
Методы wait и notifyAII
Метод wait ожидает изменения некоторого условия, неподконтрольного для текущего метода. Довольно часто это условие изменяется в результате выполнения другой задачи. Активное ожидание, то есть проверка условия в цикле, нежелательно из-за неэффективного расходования вычислительных ресурсов. Таким образом, метод wait обеспечивает механизм синхронизации действий между задачами.
Важно понять, что метод sleep не освобождает объект блокировки. С другой стороны, метод wait снимает блокировку с объекта, тем самым позволяя остальным потокам вызывать другие синхронизированные методы объекта во время выполнения wait. Это очень важно, потому что обычно именно «другие» методы приводят к изменению условия и активизации приостановленной задачи.
Существует две формы метода wait. У первой формы аргумент имеет такой же смысл, как и аргумент метода sleep: это продолжительность интервала в миллисекундах, на который приостанавливается выполнение потока. Разница между методами состоит в следующем:
1. При выполнении метода wait блокируемый объект освобождается.
2. Выйти из состояния ожидания, установленного wait, можно двумя способами: с помощью уведомления notify или notifyAU либо по истечении срока ожидания.
Вторая, более распространенная форма вызывается без аргументов. Эта версия метода wait заставит поток простаивать, пока не придет уведомление notify или notifyAll.
Пожалуй, самое интересное в методах wait, notify и notifyAU — их принадлежность к общему классу Object, а не к классу потоков Thread. Хотя это и кажется немного нелогичным — размещение чего-то, относящегося исключительно к механизму потоков, в общем базовом классе — на самом деле это решение совершенно оправдано, поскольку означенные методы манипулируют блокировками, которые являются частью любого объекта. В результате ожидание (wait) может использоваться в любом синхронизированном методе, независимо от того, наследует ли класс от Thread или реализует Runnable. Вообще говоря, единственное место, где допустимо вызывать метод wait, — это синхронизированный метод или блок (метод sleep можно вызывать в любом месте, так как он не манипулирует блокировкой). Если вызвать метод wait или notify в обычном методе, программа скомпилируется, однако при ее выполнении возникнет исключение IllegalMonitorStateException с несколько туманным сообщением «текущий поток не является владельцем» («current thread not owner»). Это сообщение означает, что поток, востребовавший методы wait, notify или notifyAll, должен быть «хозяином» блокируемого объекта (овладеть объектом блокировки) перед вызовом любого из данных методов.