Java: руководство для начинающих (ЛП)

Ниже приведен пример программы, демонстрирующий использование двух потоков с разными приоритетами. Потоки создаются как экземпляры класса Priority. В методе run содержится цикл, отсчитывающий число своих шагов. Этот цикл завершает работу, когда значение счетчика достигает 10000000 или же когда статическая переменная stop принимает логическое значение true. Первоначально переменной stop присваивается логическое значение false, но первый же поток, заканчивающий отсчет, устанавливает в ней логическое значение true. В результате второй поток завершится, как только ему будет выделен квант времени. В цикле производится проверка символьной строки в переменной currentName на совпадение с именем исполняемого потока. Если они не совпадают, это означает, что произошло переключение задач. При этом отображается имя нового потока, которое присваивается переменной currentName. Это дает возможность следить за тем, насколько часто каждый поток получает время ЦП. После остановки обоих потоков выводится число шагов, выполненных в каждом цикле. // Демонстрация потоков с разными приоритетами. class Priority implements Runnable { int count; Thread thrd; static boolean stop = false; static String currentName; /* Построение нового потока. Обратите внимание на то, что конструктор не запускает поток на исполнение. */ Priority(String name) { thrd = new Thread(this, name); count = 0; currentName = name; } // начать исполнение нового потока public void run { System.out.println(thrd.getName + " starting."); do { count++; if(currentName.compareTo(thrd.getName) != 0) { currentName = thrd.getName; System.out.println("In " + currentName); } // Первый же поток, в котором достигнуто значение 10000000, // завершает остальные потоки. } while(stop == false && count < 10000000); stop = true; System.out.println("\n" + thrd.getName + " terminating."); } } class PriorityDemo { public static void main(String args[]) { Priority mtl = new Priority("High Priority"); Priority mt2 = new Priority("Low Priority"); // задать приоритеты // Поток mtl получает более высокий приоритет, чем поток mt2. mtl.thrd.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY+2); mt2.thrd.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY-2); // запустить потоки на исполнение mtl.thrd.start; mt2.thrd.start; try { mtl.thrd.join; mt2.thrd.join; } catch(InterruptedException exc) { System.out.println("Main thread interrupted."); } System.out.println("\nHigh priority thread counted to " + mtl.count); System.out.println("Low priority thread counted to " + mt2.count); } }

Результат выполнения данной программы выглядит следующим образом: High Priority starting. In High Priority Low Priority starting. In Low Priority In High Priority High Priority terminating. Low Priority terminating. High priority thread counted to 10000000 Low priority thread counted to 8183

В данном примере большую часть времени ЦП получает высокоприоритетный поток. Очевидно, что результат выполнения программы существенно зависит от быстродействия ЦП и их количества, типа операционной системы и наличия прочих задач, выполняющихся в системе. Синхронизация

Если в программе используется несколько потоков, то иногда приходится координировать действия двух потоков или более. Процесс достижения такой координации называется синхронизацией. Самой распространенной причиной для синхронизации является необходимость разделять среди двух или более потоков общий ресурс, который может быть одновременно доступен только одному потоку. Например, когда в одном потоке выполняется запись информации в файл, второму потоку должно быть запрещено делать это в тот же самый момент времени. Синхронизация требуется и в том случае, если один поток ожидает событие, вызываемое другим потоком. В подобной ситуации требуются какие-то средства, позволяющие приостановить один из потоков до тех пор, пока не произойдет событие в другом потоке. После этого ожидающий поток может возобновить свое выполнение.

Главным для синхронизации в Java является понятие монитора, контролирующего доступ к объекту. Монитор реализует принцип блокировки. Если объект заблокирован одним потоком, то он оказывается недоступным для других потоков. В какой-то момент объект разблокируется, и другие потоки могут обращаться к нему.