Основы программирования на Java

Сухов С. А.

10.3. Интерфейс Runnable

Как можно создать еще один подпроцесс? Для этого нам понадобится другой экземпляр класса Thread. При создании нового объекта Thread ему нужно указать, какой программный код он должен выполнять. Вы можете запустить подпроцесс с помощью любого объекта, реализующего интерфейс Runnable. Для того чтобы реализовать этот интерфейс, класс должен предоставить определение метода run. Ниже приведен пример, в котором создается новый подпроцесс.

class ThreadDemo implements Runnable {

ThreadDemo {

Thread ct = Thread.currentThread;

System.out.println("currentThread: " + ct);

Thread t = new Thread(this, "Demo Thread");

System.out.println("Thread created: " +1);

t.start;

try {

Thread.sleep(3000);

}

catch (InterruptedException e) {

System.out.println("прерывание");

}

System.out.println("Выход

из main подпроцесса");

}

public void run {

try {

for (int i = 5; i > 0; i--) {

System.out.println("" + i);

Thread.sleep(l000);

}

}

catch (InterruptedException e) {

System.out.println("child прерван");

}

System.out.println("Выход из child подпроцесса ");

}

public static void main(String args[]) {

new ThreadDemo;

}

}

Обратите внимание на то, что цикл внутри метода run выглядит точно так же, как и в предыдущем примере, только на этот раз он выполняется в другом подпроцессе. Подпроцесс main с помощью оператора new Thread(this, "Demo Thread") создает новый объект класса Thread, причем первый параметр конструктора — this — указывает, что мы хотим вызвать метод run текущего объекта. Затем мы вызываем метод start, который запускает подпроцесс, выполняющий метод run. После этого основной подпроцесс (main) переводится в состояние ожидания на три секунды, затем выводит сообщение и завершает работу. Второй подпроцесс — «Demo Thread» — при этом по-прежнему выполняет итерации в цикле метода run до тех пор, пока значение счетчика цикла не уменьшится до нуля. Ниже показано, как выглядит результат работы этой программы после того, как она отработает 5 секунд.

С:\> java ThreadDemo

Thread created: Thread[Demo Thread,5,main]

5

4

3

Выход из main подпроцесса

2

1

Выход из child подпроцесса

10.4. Приоритеты подпроцессов

Если вы хотите добиться от Java предсказуемого, независимого от платформы поведения, вам следует проектировать свои подпроцессы таким образом, чтобы они по своей воле освобождали процессор. Ниже приведен пример с двумя подпроцессами с различными приоритетами, которые не ведут себя одинаково на различных платформах. Приоритет одного из подпроцессов с помощью вызова setPriority устанавливается на два уровня выше Thread. NORM_PRIORITY, то есть умалчиваемого приоритета. У другого подпроцесса приоритет, наоборот, на два уровня ниже. Оба этих подпроцесса запускаются и работают в течение 10 секунд. Каждый из них выполняет цикл, в котором увеличивается значение переменной-счетчика.

Через десять секунд после их запуска основной подпроцесс останавливает их работу, присваивая условию завершения цикла while значение «true», и выводит значения счетчиков, показывающих, сколько итераций цикла успел выполнить каждый из подпроцессов.

class Clicker implements Runnable {

int click = 0;

private Thread t;

private boolean running = true;

public clicker(int p) {

t = new Thread(this);

t.setPriority(p);

}

public void run {

while (running) {

click++;

}

}

public void stop {

running = false;

}

public void start {

t.start;

}

}

class HiLoPri {

public static void main(String args[]) {

Thread. currentThread. setPriority(Thread.M AX_PRIORIT Y);

clicker hi = new clicker(Thread.NORM_PRIORITY + 2);

clicker lo = new clicker(Thread.NORM_PRIORITY - 2);

lo.start;

hi.start;

try {

Thread.sleep(l0000)

}

catch (Exception e) {}

lo.stop; hi.stop;

System.out.println(lo.click +” vs.” + hi.click);

}

}

По значениям, фигурирующим в итоге, можно заключить, что подпроцессу с низким приоритетом достается меньше на 25 процентов времени процессора:

C:\>java HiLoPri

304300 vs. 4066666

10.5. Синхронизация

Когда двум или более подпроцессам требуется параллельный доступ к одним и тем же данным (иначе говоря, к совместно используемому ресурсу), нужно позаботиться о том, чтобы в каждый конкретный момент времени доступ к этим данным предоставлялся только одному из подпроцессов. Java для такой синхронизации предоставляет уникальную, встроенную в язык программирования поддержку. У каждого Java-объекта есть связанный с ним неявный монитор, а для того чтобы войти в него, надо вызвать метод этого объекта, отмеченный ключевым словом synchronized. Для того чтобы выйти из монитора и тем самым передать управление объектом другому подпроцессу, владелец монитора должен всего лишь вернуться из синхронизованного метода. Если у вас есть метод (или целая группа методов), который манипулирует внутренним состоянием объекта, используемого в программе с параллельными подпроцессами, во избежание состояния гонки вам следует использовать в его заголовке ключевое слово synchronized.

В Java имеется элегантный механизм общения между подпроцессами, основанный на методах wait, notify и notifyAll. Эти методы реализованы как final- методы класса Object, так что они имеются в любом Java-Knacce. Все эти методы должны вызываться только из синхронизованных методов. Правила использования этих методов очень просты:

1. wait — приводит к тому, что текущий подпроцесс отдает управление и переходит в режим ожидания до тех пор пока другой подпроцесс не вызовет метод notify с тем же объектом;