| Both sides previous revision
Previous revision
Next revision
|
Previous revision
Last revision
Both sides next revision
|
java:thread_signalling [2017/03/19 21:32]
gthanos [Συγχρονισμός με χρήση wait(), notify(), notifyAll()] |
java:thread_signalling [2018/03/09 11:43]
gthanos [Συγχρονισμός με χρήση wait(), notify(), notifyAll()] |
| System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" awaites locked for the lock."); | System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" awaites locked for the lock."); |
| } | } |
| | // Uncomment the following line and see threads running concurrently. |
| | // Thread.sleep(10); |
| lock.lock(); | lock.lock(); |
| for(int i=0; i<10; i++) { | for(int i=0; i<10; i++) { |
| Το παραπάνω σχήμα δεν είναι αποτελεσματικό ως προς τον συγχρονισμό και επίσης δαπανά πολλά resources καθώς το νήμα **Β** παραμένει ενεργό περιμένοντας. Θα ήταν πιο αποδοτικό αν αντί να παραμένει ενεργό το νήμα **Β** //"κοιμόταν"// περιμένοντας το νήμα **Α** να ολοκληρώσει. Η Java διαθέτει ένα μηχανισμό προκειμένου να επιτρέψει σε νήματα να κοιμηθούν περιμένοντας τα νήματα που εκτελούνται να ολοκληρώσουν το έργο τους. Συγκεκριμένα διαθέτει τρεις μεθόδους που επιτρέπουν το συγκεκριμένο συγχρονισμό [[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#wait--|wait()]], [[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#notify--|notify()]], [[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#notifyAll--|notifyAll()]]. | Το παραπάνω σχήμα δεν είναι αποτελεσματικό ως προς τον συγχρονισμό και επίσης δαπανά πολλά resources καθώς το νήμα **Β** παραμένει ενεργό περιμένοντας. Θα ήταν πιο αποδοτικό αν αντί να παραμένει ενεργό το νήμα **Β** //"κοιμόταν"// περιμένοντας το νήμα **Α** να ολοκληρώσει. Η Java διαθέτει ένα μηχανισμό προκειμένου να επιτρέψει σε νήματα να κοιμηθούν περιμένοντας τα νήματα που εκτελούνται να ολοκληρώσουν το έργο τους. Συγκεκριμένα διαθέτει τρεις μεθόδους που επιτρέπουν το συγκεκριμένο συγχρονισμό [[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#wait--|wait()]], [[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#notify--|notify()]], [[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#notifyAll--|notifyAll()]]. |
| |
| Όταν ένα νήμα καλεί την μέθοδο //wait()// πάνω σε ένα αντικείμενο, τότε το νήμα κοιμάται έως ότου ένα άλλο νήμα καλέσει τη μέθοδο //notify()// πάνω στο ίδιο αντικείμενο. Τότε το νήμα που κοιμόταν ξυπνάει και συνεχίζει την εκτέλεση του. Το νήμα που καλεί τις //wait()// και //notify()// __θα πρέπει να λάβει το //monitor lock// για το συγκεκριμένο αντικείμενο__, δηλαδή τόσο η //wait()// όσο και η //notify()// __θα πρέπει να κληθούν μέσα σε μία συγχρονισμένη μέθοδο ή συγχρονισμένο μπλοκ__. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα συγχρονισμού με χρήση των //wait()/notify()//. | Όταν ένα νήμα καλεί την μέθοδο //wait()// πάνω σε ένα αντικείμενο, τότε το νήμα κοιμάται έως ότου ένα άλλο νήμα καλέσει τη μέθοδο //notify()// πάνω στο ίδιο αντικείμενο. Τότε το νήμα που κοιμόταν ξυπνάει και συνεχίζει την εκτέλεση του. Το νήμα που καλεί τις //wait()// και //notify()// __θα πρέπει να έχει λάβει προηγουμένως το //monitor lock// για το συγκεκριμένο αντικείμενο__, δηλαδή τόσο η //wait()// όσο και η //notify()// __θα πρέπει να κληθούν μέσα σε μία συγχρονισμένη μέθοδο ή συγχρονισμένο μπλοκ__. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα συγχρονισμού με χρήση των //wait()/notify()//. |
| | |
| <code java MonitorObject.java> | |
| public class MonitorObject{ | |
| } | |
| </code> | |
| |
| <code java MyWaitNotify.java> | <code java MyWaitNotify.java> |
| public class MyWaitNotify{ | public class MyWaitNotify{ |
| |
| MonitorObject myMonitorObject = new MonitorObject(); | Object myMonitorObject = new Object(); |
| boolean wasSignalled = false; | boolean wasSignalled = true; |
| |
| public void doWait(){ | public void doWait(){ |
| |
| Η μέθοδος //notify()// ξυπνάει ένα νήμα που περιμένει στο συγκεκριμένο //monitor lock//. Όπως βλέπετε οι μέθοδοι //wait()// και //notify()// καλούνται μέσα σε ένα συγχρονισμένο block του οποίου το //monitor lock// αφορά το αντικείμενο από το οποίο καλούνται οι //wait()// και //notify()//. Το παραπάνω σχήμα είναι υποχρεωτικό, δηλαδή (ισχύουν και τα δύο παρακάτω): | Η μέθοδος //notify()// ξυπνάει ένα νήμα που περιμένει στο συγκεκριμένο //monitor lock//. Όπως βλέπετε οι μέθοδοι //wait()// και //notify()// καλούνται μέσα σε ένα συγχρονισμένο block του οποίου το //monitor lock// αφορά το αντικείμενο από το οποίο καλούνται οι //wait()// και //notify()//. Το παραπάνω σχήμα είναι υποχρεωτικό, δηλαδή (ισχύουν και τα δύο παρακάτω): |
| - οι //wait()// και //notify()// θα πρέπει να κληθούν μέσα σε ένα συγχρονισμένο block ή μία συγχρονισμένη μέθοδο. | * οι //wait()// και //notify()// θα πρέπει να κληθούν μέσα σε ένα συγχρονισμένο block ή μία συγχρονισμένη μέθοδο. |
| - Κατά την κλήση των //wait()/notify()// μπορούμε να καλέσουμε τις wait()/notify() μόνο το αντικείμενο του οποίου έχουμε αποκτήσει το //monitor lock//. Εάν δεν ισχύει αυτό τότε λαμβάνουμε ένα [[http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/IllegalMonitorStateException.html|IllegalMonitorStateException]]. | * Κατά την κλήση των //wait()/notify()// μπορούμε να καλέσουμε τις wait()/notify() μόνο για το αντικείμενο του οποίου έχουμε αποκτήσει το //monitor lock//. |
| | * Εάν δεν ισχύουν τα δύο παραπάνω δεν έχουμε καμία εγγύηση για το σωστό συγχρονισμό των νημάτων. |
| <code java> | |
| public void doWait(){ | |
| synchronized(myMonitorObject){ | |
| if(!wasSignalled){ | |
| try{ | |
| myMonitorObject2.wait(); | |
| } catch(InterruptedException e){...} | |
| } | |
| //clear signal and continue running. | |
| wasSignalled = false; | |
| } | |
| } | |
| </code> | |
| |
| Εκτός από τη μέθοδο //notify()// που ξυπνάει ένα νήμα από όσα περιμένουν υπάρχει και η //notifyAll()// που ξυπνάει όλα τα νήματα που περιμένουν για το συγκεκριμένο //monitor lock//. Όταν περισσότερα του ενός νήματα περιμένουν, το ποιο νήμα από όλα θα ξυπνήσει η μέθοδος //notify()// δεν ελέγχεται από εσάς. Είστε όμως βέβαιοι ότι θα ξυπνήσει ένα νήμα. | Εκτός από τη μέθοδο //notify()// που ξυπνάει ένα νήμα από όσα περιμένουν υπάρχει και η //notifyAll()// που ξυπνάει όλα τα νήματα που περιμένουν για το συγκεκριμένο //monitor lock//. Όταν περισσότερα του ενός νήματα περιμένουν, το ποιο νήμα από όλα θα ξυπνήσει η μέθοδος //notify()// δεν ελέγχεται από εσάς. Είστε όμως βέβαιοι ότι θα ξυπνήσει ένα νήμα. |
| |
| <WRAP important 80% round center> | <WRAP important 80% round center> |
| Ο παραπάνω κώδικας δεν μπορεί να εξασφαλίσει τον συγχρονισμό αν αντικαταστήσουμε την notify() με την notifyAll(). Γιατί; | Ο παραπάνω κώδικας δεν μπορεί να εξασφαλίσει τον συγχρονισμό αν αντικαταστήσουμε την //notify()// με την //notifyAll()//. Γιατί; |
| </WRAP> | </WRAP> |
| |
| Ας δούμε τώρα πως υλοποιείται ο παραπάνω μηχανισμός συγχρονισμού. Όταν ένα νήμα περιμένει μέσω της wait() ελευθερώνει παράλληλα το //monitor lock// που έχει λάβει για το αντικείμενο //myMonitorObject//, Η απελευθέρωση του //monitor lock// επιτρέπει σε άλλα νήματα που δεν έχουν το lock να το λάβουν μπαίνοντας σε ένα συγχρονισμένο block ή συγχρονισμένη μέθοδο. | Ας δούμε τώρα πως υλοποιείται ο παραπάνω μηχανισμός συγχρονισμού. Όταν ένα νήμα περιμένει μέσω της //wait()// ελευθερώνει παράλληλα το //monitor lock// που έχει λάβει για το αντικείμενο //myMonitorObject//, Η απελευθέρωση του //monitor lock// επιτρέπει σε άλλα νήματα που δεν έχουν το //lock// να το λάβουν μπαίνοντας σε ένα συγχρονισμένο block ή συγχρονισμένη μέθοδο. |
| |
| <WRAP tip 80% round center> | <WRAP tip 80% round center> |
| public class MyWaitNotify2{ | public class MyWaitNotify2{ |
| |
| MonitorObject myMonitorObject = new MonitorObject(); | Object myMonitorObject = new Object(); |
| boolean wasSignalled = false; | boolean wasSignalled = false; |
| |
| public class SimpleLock { | public class SimpleLock { |
| |
| MonitorObject myMonitorObject = new MonitorObject(); | Object myMonitorObject = new Object(); |
| boolean wasSignalled = false; | boolean wasSignalled = false; |
| |
| } | } |
| </code> | </code> |
| | |
| | |Προηγούμενο: [[:java:synchronized_methods_blocks| Συγχρονισμένες μέθοδοι και blocks ]] | [[:toc | Περιεχόμενα ]] | Επόμενο: [[java:deadlock | Αδιέξοδο στην χρήση των πόρων ]]| |
| |
