Thread 02
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El documento aborda conceptos avanzados de programación en Java, diferenciando entre hilos verdes y nativos, así como la gestión de prioridades, condiciones de carrera y la sincronización mediante el uso de métodos como synchronized, wait, notify y notifyAll. También se discuten problemas de concurrencia como deadlock, livelock y starvation, y se introduce el concepto de thread-safety. Además, se diferencia entre user threads y daemon threads, explicando su comportamiento en la ejecución de programas.
Thread 02
- 1. Java Advanced Programming Introduccion II http://javacuriosities.blogspot.com.ar/
- 2. Green Threads VS Native Threads Green Threads: Solo pueden cambiar de contexto cuando un Thread necesita cambiar explícitamente (Thread.yield(), Object.wait(), etc.) o cuando el Thread esta bloqueado por I/O. No hay mas Green Threads desde la versión 1.2, todos los thread son Native Thread. Este tipo de hilos era controlado por la JVM. Native Threads: Pueden cambiar de contexto desde un Thread hasta otro en cualquier momento. Este tipo de Thread son controlado por el sistema operativo. Java advanced programming
- 3. Prioridades Cada thread puede tener una prioridad diferente. Cada thread tendrá la misma prioridad que su padre de manera inicial. El scheduler elige el hilo con mayor prioridad, si hubiera hilos con igual prioridad usa la estrategia FIFO(First Input, First Output) para seleccionar el hilo El algoritmo de selección va a depender del SO. JDK soporta 10 niveles de prioridad, se aconseja usar los niveles predefinidos ya que cada SO en realidad tiene su propio rango. Si intentamos asignar un numero que no este entre 1 y 10 recibiremos una exception. - java.lang.Thread.MIN_PRIORITY = 1 - java.lang.Thread.NORM_PRIORITY = 5 - java.lang.Thread.MAX_PRIORITY = 10 Java advanced programming
- 4. Metodo setPriority() Para establecer la prioridad de un thread se utiliza el método setPriority(). Las prioridades van desde 1 hasta 10. Cada thread se crea con la misma prioridad que su padre. Si ponemos un valor diferente obtendremos una exception. La prioridad tiene que ser asignada antes de llamar al método start() sino no tendrá efecto. Java advanced programming
- 5. Race Condition Java advanced programming Hablamos de Race Condicion (O Condición de carrera) cuando el resultado de una operación depende del orden de ejecución. Esto se debe a la falta de sincronización de ciertas operaciones lo cual conduce a este tipo de resultados, en estos casos hablamos de indeterminismo. Un ejemplo sencillo es el incremento de una variable entera desde dos thread de forma concurrentes, dado que el incremento no es una operación atómica puede suceder que estos threads se pisen entre si y solo uno realice el incremento.
- 6. Synchronized Java advanced programming Cuando se utiliza la palabra clave synchronized se esta indicando una zona restringida para el uso de Threads, esta zona restringida para efectos prácticos puede ser considerada un candado (“lock”) sobre la instancia del objeto en cuestión. Lo anterior implica que si es invocado un método synchronized únicamente el Thread que lo invoca tiene acceso a la instancia del objeto, y cualquier otro Thread que intente acceder a esta misma instancia tendrá que esperar hasta que sea terminada la ejecución del método synchronized. Cuando la instancia tiene mas de un método syncronized los llamados sobre cualquier otro método syncronized deben esperar. El synchronized puede ser a en diferentes niveles - Métodos de instancia - Métodos de clase - Sobre un objeto
- 7. Metodos notify() y notifyAll() Java advanced programming wait(): Le indica al hilo en curso que abandone el monitor y se vaya a dormir hasta que otro hilo llame a notify() o notifyAll(). El método wait puede recibir la cantidad de tiempo máxima que debe esperar, si ejecutamos wait(0) es lo mismo que decir infinito o sea hasta que alguien llame al notify. notify(): Despierta a alguno de los hilo que realizó una llamada a wait sobre el mismo objeto. No esta garantizado que hilo se despierta. notifyAll(): Despierta todos los hilos que realizaron una llamada a wait sobre el mismo objeto. Estos tres métodos deben ser llamados dentro de un contexto sincronizado sino arrojan la exception "java.lang.IllegalMonitorStateException". Estos métodos pertenecen a la clase Object.
- 8. Deadlock Es el bloqueo permanente de un conjunto de procesos o hilos de ejecución en un sistema concurrente que compiten por recursos del sistema o bien se comunican entre ellos. A diferencia de otros problemas de concurrencia de procesos, no existe una solución general para los interbloqueos. Java advanced programming
- 9. Livelock Un livelock es una situación en la que dos o más threads se bloquean entre sí, respondiendo a una acción que es causada por otro hilo. En contraste con una situación de bloqueo, en la que dos o más threads esperan en un estado específico, los threads que participan en un livelock cambian su estado de manera que se impide el progreso en su tarea. Java advanced programming
- 10. Starvation Nos referimos a Starvation cuando un thread no es capaz de adquirir acceso a un recurso para ejecutar progreso en su tarea. Esto sucede cuando un recurso compartido no esta disponible por periodos largos debido a que hay otros "greedy" threads. Java advanced programming
- 11. Fair locks Un fair lock tiene en cuenta el time waiting de los threads que esperan sobre un lock cuando tiene que seleccionar el siguiente thread. Java advanced programming
- 12. Thread-Safe Una función (o método) Thread-safe puede ser invocada por múltiples hilos de ejecución sin preocuparnos de que los datos a los que accede dicha función (o método) sean corrompidos por alguno de los hilos ya que se asegura la atomicidad de la operación, es decir, la función se ejecuta de forma serializada sin interrupciones, por lo general, adquiriendo un mutex (Bloqueo de exclusión mutua). Java advanced programming
- 13. Metodo interrupt() Java advanced programming El método interrupt() sirve para interrumpir un thread, si este estuviera en estado blocked (Ya sea por wait(), join(), sleep() , etc) arrojaría la exception java.lang.InterruptedException. Este método es usado cuando queremos detener la ejecución de un Thread. Es un método de instancia.
- 14. Metodos Java advanced programming Clase Object Clase Thread Interfaz Runnable Deprecado Estatico wait() start() run() NO notify() join() NO notifyAll() setPriority() NO setName() NO isAlive() NO isInterrupted() NO isDaemon() NO yield() SI sleep() SI stop() SI NO suspend() SI NO resume() SI NO
- 15. User Threads VS Daemon Threads Java advanced programming User Thread: Corresponden a los hilos que se ejecutan en primer plano notificando el fín de su ejecución al usuario. Daemon: Son aquellos hilos que se realizan en background (Segundo plano), tareas que no forman parte de la esencia de un programa y que se están ejecutando mientras no se finalice la aplicación. La JVM va a seguir viva mientras que existan User Threads, el método main es un User Thread.