Chap 15fpin
- 1. Multithreading Objetivos Entender el concepto de multithreading y aplicarlo para desarrollar animaciones Codificar hilos extendiendo la clase Thread Codificar hilos implementando la interface Runnable Comprender el ciclo de vida de los estados de un hilo y configurar sus propiedades
- 2. Multithreading Objetivos Usar la sincronización de hilos para evitar conflicto con los recursos Usar la clase Timer para simplificar el control de la animación en Java.
- 3. Thread Concepts Un hilo es un flujo de ejecución desde el inicio hasta el fin de una tarea en un programa.
- 4. Thread Concepts Con Java, se puede lanzar múltiples hilos concurrentemente desde un programa. Estos hilos pueden ejecutarse simultaneamente en un sistema con multiples procesadores.
- 6. Thread Concepts En un sistema con un procesador simple los múltiples hilos comparten tiempo de CPU y el sistema operativo es responsable de planificar y reservar los recusos de este. Esta organización es práctica debido a que la mayoría del tiempo el CPU esta de holgazán. Este no hace nada mientras espera que el usuario ingrese datos.
- 8. Thread Concepts Los multihilos pueden hacer que su programa responda mejor, sea interactivo, así como tener mejor rendimiento. Un buen procesador de palabras le debe permitir imprimir o guardar un archivo mientras UD. Escribe.
- 9. Thread Concepts En muchos casos los programas con múltiples hilos corren más rápido que un programa con un simple hilo aún en los sistemas con un sólo procesador. Java provee un buen soporte excepcional para la creación y ejecución de los hilos y para ponerle cerrojos a los recursos para prevenir conflictos
- 10. Thread Concepts Cuando un programa se ejecuta como una aplicación el intérprete de Java inicia un hilo para el método main(). Cuando un programa se ejecuta como un applet el navegador Web inicia un hilo para correr el applet.
- 11. Thread Concepts Ud. Puede crear hilos adicionales para correr tareas concurrentes en un programa.
- 12. Thread Concepts Cada nuevo hilo es un objeto de la clase que implementa la interface Runnable o extiende a la clase que implementa a la interface Runnable. Este nuevo objeto es referido como un objeto runnable.
- 13. Thread Concepts Ud. puede crear un hilo extendiendo la clase Thread o implementando la interface Runnable. Ambos, Thread y Runnable están definidos en el paquete java.lang La clase Thread implementa a la interface runnable
- 14. Creating Threads by the Thread class La clase Thread contiene los constructores para crear los hilos así como muchos métodos útiles para el control de los hilos.
- 15. Creating Threads by the Thread class Para crear y correr un hilo, primero defina una clase que extienda a la clase Thread Su clase debe sobre escribir al método run().
- 16. Creating Threads by the Thread class El método run() le dice a su sistema como el hilo será ejecutado cuando este corra. Ud. Puede entonces crear un objeto que corra en el hilo.
- 17. //Custom thread class public class CustomThread extends Thread { . . . public CustomThread(…) { … } //Override the run() method in Thread public void run() { //Tell system how to run custom thread . . . } . . . }
- 18. //Client class public class Client { . . . public someMethod (…) { … //Create a Thread CustomThread thread = new CustomThread(…); // start() a Thread thread.start(); . . .} . . . }
- 19. Using the Thread Class to create and launch Threads Problema: Escriba un programa para crear y correr tres hilos El primer hilo imprime la letra “a” cien veces El segundo hilo imprime la letra “b” cien veces El tercer hilo imprime los enteros desde 1 hasta 100
- 20. Using the Thread Class to create and launch Threads Solución: El programa crea tres hilos independientes. Para correrlos correctamente este necesita crear un objeto runnable para cada hilo. Debido a que los dos primeros hilos tienen funcionalidad similar ellos pueden ser definidos en una sola clase PrintChar que extienda de Thread.
- 21. Using the Thread Class to create and launch Threads Solución: TestThread.java , PrintChar.java y PrintNum.java
- 22. Creating Threads by Implementing the Runnable Interface Un hilo se puede crear con una clase que extienda a la clase Thread.
- 23. Creating Threads by Implementing the Runnable Interface Este camino funciona bien si la clase thread del usuario sólo hereda de la clase Thread; pero no hereda de múltiples clases como es el caso de un applet.
- 24. Creating Threads by Implementing the Runnable Interface Para heredar de múltiples clases, se tiene que implementar una interface Java provee la interface Runnable como alternativa de la clase Thread.
- 25. Creating Threads by Implementing the Runnable Interface La interface Runnable contiene el método run() Se necesita implementar este método para decirle al sistema como su hilo corre.
- 26. //Custom thread class public class CustomThread implements Runnable { . . . public CustomThread(…) { … } //Override the run() method in Thread public void run() { //Tell system how to run custom thread . . . } . . . }
- 27. //Client class public class Client { . . . public someMethod (…) { … //Create a Thread CustomThread customThread = new CustomThread(…); // Create a Thread Thread thread = new Thread(customThread); // start() a Thread thread.start(); . . .} . . . }
- 28. Creating Threads by Implementing the Runnable Interface Para iniciar un nuevo hilo con la interface Runnable, se debe primero crear una instancia de la clase que implementa la interface Runnable, luego se usa el constructor de la clase Thread para construir el hilo.
- 29. Creating Threads by Implementing the Runnable Interface Ver TestRunnable.java
- 30. Thread Controls and communications La clase Thread contiene los siguientes métodos para controlar los hilos:
- 31. Thread Controls and communications public void run() Este método es invocado por el sistema java-runtime para ejecutar el hilo. Se debe sobre escribir este método y proveer el código que desea que el hilo ejecute en su clase thread. Este método nunca es invocado directamente por un objeto runnable en un programa; sin embargo este es un método de instancia del objeto runnable.
- 32. Thread Controls and communications public void start() Inicia el hilo causando que el método run() pueda ser invocado. Este método es llamado por un objeto runnable en la clase cliente.
- 33. Thread Controls and communications public void stop() Detiene el hilo. Apartir de Java 2 este método es deprecated (obsoleto) debido a que es conocido que por herencia es inseguro. Se debe asignar null a una variable de tipo Thread para indicar que este hilo es detenido en lugar de utilizar el método stop().
- 34. Thread Controls and communications public void suspend() Suspende el hilo. A partir de Java 2 este método es deprecated (obsoleto) es conocido que es deadlock- prone ( propenso a estancamiento). Se debe escribir un código para usar el método wait() con una variable booleana para indicar cuando un hilo esta suspendido en lugar de usar el método obsoleto suspend().
- 35. Thread Controls and communications public void resume() Reanuda el hilo. Apartir de Java 2 este método junto con suspend() es deprecated debido a que es propenso a estancamiento (deadlock). Se debe escribir el código para usar el método notify() con una variable booleana para indicar cuando un hilo reanuda en lugar de usar el método obsoleto deprecated resume().
- 36. Thread Controls and communications public static void sleep(long millis) throws InterruptedException Pone el objeto runnable a dormir por un tiempo especificado en milisegundos. Observe que este método es static.
- 37. Thread Controls and communications public static void yield(long millis) Causa que el hilo que actualmente esta corriendo haga una pausa temporal y permite que otros hilos se ejecuten.
- 38. Thread Controls and communications public void interrupt() Interrumpe la ejecución del hilo. public static boolean isInterrupted() Verifica cuando un hilo ha sido interrumpido.
- 39. Thread Controls and communications public boolean isAlive() Verifica si el hilo esta corriendo actualmente. public void setPriority(int p) Asigna la prioridad p ( en un rango de 1 hasta 10) para un hilo.
- 40. Thread Controls and communications Los métodos wait(), notify() y notifyAll() son métodos de la clase Object. Estos son frecuentemente usados con los hilos para facilitar la comunicación entre estos.
- 41. Thread Controls and communications public final void wait() throws InterruptedException Fuerza al hilo a esperar hasta que el método notify() o notifyAll() sea invocado por el objeto para el cual wait() fue llamado.
- 42. Thread Controls and communications public final void notify() Despierta uno de los hilos que están esperando en este objeto. Cual va a ser notificado depende de la implementación del sistema. public final void notifyAll() despierta todos los hilos que están esperando por este objeto.
- 43. The Lifecycle of a Thread new Thread (born) CPU Blocked blocked until lock is available blocked until notified runs to completion (dead) Runnable priority queues start() Thread scheduler synchronized wait() notify() sleep(), join()
- 44. The java.lang.Thread Class sleep() yield() getCurrentThread() setPriority() and getPriority() setName() and getName()
- 45. Thread Group Un grupo thread es un conjunto de hilos. Algunos programas contienen algunos hilos con funcionalidad similar. Por conveniencia estos se pueden agrupar y realizar operaciones en todo el grupo.
- 46. Thread Group Por ejemplo se pueden suspender y reanudar todos los hilos que pertenecen a un grupo al mismo tiempo.
- 47. Guía para usarThread Group 1 Use el constructor ThreadGroup para crear un grupo thread ThreadGroup g = new ThreadGroup(“thread group”); Esto crea un grupo thread g con el nombre “thread group” El nombre es una cadena y debe ser único.
- 48. Guía para usarThread Group 2 Usando el constructor Thread, coloque el hilo en un grupo de hilos: Thread t = new Thread(g, newThreadClass(),”This thread”);
- 49. Guía para usarThread Group 3 Para saber cuantos hilos de un grupo están actualmente corriendo se usa el método activeCount(): System.out.println(“The number of runnable thread in the group “ + g.activeCount());
- 50. Guía para usarThread Group 4 Cada hilo pertenece a un grupo. Por defecto un nuevo hilo creado es miembro del grupo de hilo que lo creó.
- 51. Guía para usarThread Group 4 Para encontrar a que grupo de hilos pertenece un hilo se usa el método getThreadGroup() Cada hilo se tiene que iniciar ya que no existe un método start() en ThreadGroup