Threads in Java Threads  Sprachumfang von Java Der Java-Standard fordert nur die Unterstützung von Thread-Prioritäten. Es gibt keine Forderung bzgl.:

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1 Threads in Java Threads  Sprachumfang von Java Der Java-Standard fordert nur die Unterstützung von Thread-Prioritäten. Es gibt keine Forderung bzgl.: –Verdrängendes/kooperierendes Umschalten –Zeitverteilungsstrategie (Round Robin etc.)

2 Benutzung von Threads Spezialisierung der Klasse java.lang.Thread Implementierung des Interface java.lang.Runnable Thread.start(): Asynchrone nebenläufige Ausführung von run() Class MyThread1 extends Thread {... public void run() {...}...} Class MyThread2 implements Runnable {... public void run() {...}...}.... MyThread1 mt1 = new MyThread1(); mt1.start(); MyThread2 mt2 = new MyThread2(); Thread thr = new Thread(mt2); thr.start();... Class MyThread1 extends Thread {... public void run() {...}...} Class MyThread2 implements Runnable {... public void run() {...}...}.... MyThread1 mt1 = new MyThread1(); mt1.start(); MyThread2 mt2 = new MyThread2(); Thread thr = new Thread(mt2); thr.start();...

3 Synchronisation mit Monitoren Monitore überwachen kritische Bereiche (KB): –KB ist Teil des Programmcodes –Höchstens ein Thread im KB Ablauf: –Anmeldung des Threads (T) beim Monitor (M) –T blockiert –Wenn KB frei ist  Aktivierung von Tdurch M (T belegt M) –Wenn T KB verlässt  Signalisierung an den Monitor (T gibt M frei)

4 Monitore in Java Jedes Java-Objekt ist ein Monitor. Syntax: synchronized (obj) {... Kritischer Bereich... } Spezialsyntax für kritische Methodenaufrufe: synchronized Type method(...) {...} entspricht Type method(...) { synchronized(this) {...} }

5 Explizite Synchronisation 3 Methoden zur Freigabe von Monitoren: –wait() Blockierung des Threads –notify() Deblockierung eines Threads des Monitors –notifyAll() Deblockierung aller Threads des Monitors

6 Lebenszyklus eines Threads (vereinfacht) sleeping blocked end runnablerunning Scheduler start() interrupt() sleep() wait(), join() notify(), Interrupt() Terminierung von run()

7 System besteht aus drei Objekten: –Producer erzeugt regelmäßig Daten, –Consumer verarbeitet diese Daten. –Datenspeicherung in einem Depot Es soll keine Rechenzeit vergeudet werden: –Keine Erzeugung bei vollem Depot. –Keine Consumer-Aktivität ohne Daten Aber: Nebenläufige Erzeugung/Verarbeitung Beispiel: Producer/Consumer ProducerDepotConsumer

8 Depot class Depot { private int buffer=-1; private boolean empty = true; synchronized int getContent() throws InterruptedException { while( empty) { wait(); } // warte bis gefüllt int res = buffer; empty = true; // kopiere Ergebnis notify(); // signalisiere leeres Depot return res; } synchronized void putContent( int content) throws InterruptedException { while ( ! empty ) { wait(); } // warte bis Depot leer buffer = content; empty = false;// fülle Depot notify();// signalisiere volles Depot return; } }

9 Producer class Producer extends Thread { private Depot myDepot; Producer( Depot dep) { myDepot = dep; } public void run() { int i = 0; while( true ) { i++; try { myDepot.putContent(i); } catch( InterruptedException ex ) {} } Erzeugen der Daten Übergeben ans Depot

10 Consumer class Consumer extends Thread { private Depot myDepot; Consumer( Depot dep ) { myDepot = dep; } public void run() { while( true ) { try { int i = myDepot.getContent(); } catch (InterruptedException ex) {} System.out.println(i); } } } Holen der Daten Verarbeiten der Daten

11 Zusammenstöpseln package vs99.ex1; // hier die vorherigen Klassendefinitionen class ThreadDemo { public static void main(String args[]) { // Konfiguration des Systems Depot dep = new Depot(); Producer prod1 = new Producer(dep); Consumer con1 = new Consumer(dep); // Starten des Systems con1.start(); prod1.start(); } }