Владимир Цишевский - Java как центр архипелага

сокая скорость отклика на запросы пользователей. Поэтому нет

ничего удивительного в том, что в языке Java механизм потоков

представлен с самого начала и в полном об®еме.

В языке Java потоки представлены посредством класса Thread, ин-

терфейса ъunnable, спецификатора метода synchronized и методов

класса Object wait и notify.

4.1.6.1. Класс Thread и интерфейс ъunnable

Поток (thread) представляет собой отдельный поток управления в

пределах процесса. Таким образом, у каждого потока есть начало,

последовательность действий, текущее состояние и конец.

Поток запускается с помощью вызова метода start() класса

Thread. Последовательность действий, выполняемых в рамках пото-

ка, задается в методе run(). Подчеркнем, что метод run() ис-

пользуется только для задания помледовательности действий; явно

вызывать его не только не нужно, но и просто вредно.

Поток заканчивается либо при завершении выполнения метода

run(), либо с помощью явных вызовов методов класса Thread

stop() или destroy(). Возобновить работу завершенного потока

невозможно.

Для временной приостановки работы потока с последующим возоб-

новлением служат методы suspend(), sleep() и yeild().

Обычно поток, приостановленный с помощью метода suspend, возоб-

новляет работу посредством метода resume().

Вызов метода sleep() приводит к приостановке потока на заданное

число миллисекунд.

Вызов метода yeild() означает добровольную уступку процессора

другому потоку; первоначальный поток остается готовым к выпол-

нению.

Java-потоки обладают приоритетами. В спецификациях оговаривает-

ся, что Java-машина реализует вытесняющую многопотоковость. Это

означает, что поток с большим приоритетом может прервать выпол-

нение менее приоритетного потока. Однако, спецификации не тре-

буют наличия разделения времени. Это значит, что для передачи

управления потоку с тем же приоритетом, вообще говоря, требуют-

ся явные действия со стороны первоначального потока - вызов ме-

тодов suspend(), sleep() или yeild().

На рис. 10 представлена диаграмма состояний потоков.

Рис. 10. Диаграмма состояний потоков.

Следующий пример содержит фрагмент одного из многочисленных ва-

риантов решения задачи "производитель/потребитель". Он заимст-

вован из письма, которое написал Mark Tillotson в группу сете-

вых новостей comp.lang.java.

class my_producer extends Thread

{

int items_to_do ;

my_buffer the_buffer ;

my_producer (my_buffer buf, int count)

{ super() ;

the_buffer = buf ;

items_to_do = count ;

}

public void run ()

{

while (items_to_do > 0)

{ System.out.println ("producer to_do = " + items_to_do) ;

Integer item = new Integer (items_to_do*items_to_do) ;

the_buffer.insert (item) ;

items_to_do-- ;

}

System.out.println ("producer exiting") ;

}

}

Данный производитель помещает в буфер квадраты целых чисел.

В приведенном простом примере класс my_producer является нас-

ледником класса Thread, что делает его потоком с последователь-

ностью действий, заданной методом run(). В реальных программах,

как правило, об®ект должен наследовать у какого-либо предшест-

венника содержательные свойства, а возможность паралелльного

выполнения ему предоставляется интерфейсом ъunnable. Этот ин-

терфейс содержит единственный метод - run(). Пример.

1 class SomethingToъun extends Baseъunner implements ъunnable {

2 private Thread aThread;

3 public void run () {

// выполняемые действия

. . .

4 }

5 SomethingToъun () {

6 aThread = new Thread (this);

7 aTread.start ();

8 }

9 }

В строке 6 создается новый поток. Аргументом конструктора явля-

ется обект класса SomethingToъun, а, значит, последовательность

выполняемых действий потока будет определяться методом run()

этого класса. Вызов метода start() в строке 7 ставит поток в

очередь готовых для выполнения.

4.1.6.2. Средства синхронизации потоков

Как и во всякой многопроцессной или многопотоковой среде, в

Java существует проблема синхронизации доступа к разделяемым

ресурсам. Примером такого ресурса является буфер в задаче "про-

изводитель/потребитель".

Для опытных программистов отметим, что модель синхронизации,

принятая в языке Java, опирается на концепцию монитора, предло-

женную в 70-е годы Бринк-Хансеном.

В Java-программах можно выделять критические интервалы, которые

обозначаются ключевым словом synchronized. Если критическим ин-

тервалом является метод, спецификатор synchronized помещается в

его (метода) заголовок. Для превращения произвольной инструкции

(обычно это блок) в критический интервал служит конструкция

synchronized (выражение) инструкция;

где результатом выражения должен быть об®ект или массив.