Programa

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Programação Concorrente com Thread Java

• Luiz Affonso Guedes
• Sistemas Distribuidos

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Definições Básicas

• Threads são sub-procesos no sistema operacional.
• É menos custoso gerenciar threads do que
  processos.
• As linguagens Java e Ada possuem funcionalidades
  MULTITHREADING na própria estrutura da linguagem.
• C e C necessitam de biblioteca especifica para
  processamento MULTITHREADING
• Posix p_thread

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Thread em Java

• Em Java, threads são implementadas como uma
  CLASSE
• Pacote java.lang.Thread
• É uma extensão da classe Thread
• Contrutores
• public Thread (String nome_da_thread)
• public Thread ( ) // o nome sera Thread-
• Thread-1, Thread-2,

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Principais Métodos

• run() é o método que executa as atividades de
  uma THREAD. Quando este método finaliza, a THREAD
  também termina.
• start() método que dispara a execução de uma
  THREAD. Este método chama o método run( ) antes
  de terminar.
• sleep(int x) método que coloca a THREAD para
  dormir por x milisegundos.

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Principais Métodos

• join( ) método que espera o término da THREAD
  para qual foi enviada a mensagem para ser
  liberada.
• interrupt( ) método que interrompe a execução de
  uma THREAD.
• interrupted( ) método que testa se uma THREAD
  está ou não interrompida.

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Estados de uma Thread em Java
nascimento
Término do tempo de dormida
start( )
Fim da E/S
pronta
notify( )
notifyAll( )
run( )
Alocar um processador
executando
E/S
wait( )
Fim do Método run( )
sleep( )
esperando
dormindo
morta
bloqueada
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Prioridade de Thread

• Em Java, a prioridade é determinada com um
  inteiro entre 1 e 10.
• A prioridade padrão é o valor 5.
• 10 é a maior prioridade e 1 é a menor.
• A THREAD herda a prioridade da THREAD que acriou.
• void setPriority(int prioridade)
• int getPriority( )

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Algoritmo de Escalonamento
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Exemplo 01

• O programa cria 04 threads e as coloca para
  dormir.
• ThreadBasica é uma extensão da classe Thread.

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Exercício 01

• Analise como se chama o método sleep().
• Crie n THREADs, onde n é definido pelo usuário.
• Utilize o método join no main para esperar as
  THREADs terminarem.
• try
• uma_thread.join( ) // uma_thread.join(temp
  o)
• . . .
• catch (InterruptedException e)

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Escalonamento de Threads
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Exemplo 02

• Prioridades de Threads
• Utilize o método setPriority(int) para mudar a
  prioridade de threads
• Utilize 01 thread com prioridade 1, 01 com
  prioridade 09 e as outras com prioridade 5.
• Faça com que uma das threads de alta prioridade
  durma por 10 ms antes de terminar.
• Faça com que outra thread de alta prioridade faça
  uma entrada de dado.

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Exemplo 03

• Problema Produtor X Consumidor
• Com buffer de tamanho 1.
• Variáveis compartilhadas.
• A solução do problema seria utilizar-se duas
  THREADS 01 consumidor e 01 produtor.
• O que ocorre se não houver sincronização entre a
  leitura e escrita?

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Exemplo 04

• Problema do Produtor X Consumidor com
  sincronizacao do Buffer.
• Em Java, a sincronização entre threads é feita
  através do conceito de monitores.
• Monitor é um agrupamento de funções, cujas
  execuções não podem se dar de forma concorrente.

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Exemplo 04

• Utilizar os métodos multuamente excludentes de um
  objeto como do tipo synchronized em Java.
• Utilizar os métodos wait( ) e notify( ) para
  bloquear e liberar, respectivamente, as threads.
• Escreva uma classe em Java chamada Semaforo que
  implente as primitiva P(s) e V(s).

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Exemplo 5

• Utilização da Classe Semarofo para resolver o
  problema de Produtor-Consumidor
• Utilizar dois objetos (instâncias) da classe
  Semaforo.
• s1 e s2
• Valores iniciais s1 1 s2 0

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A interface Runnable

• Para utilizar multithreads em Java é necessário
  instanciar um objeto de uma classe que estende a
  classe básicaThread, certo?
• Uma vez que Java não possui herança múltipla,
  como eu posso utilizar um objeto, cuja classe já
  é derivada, como no caso da ClasseThread?
• public class Filho extends Pai extends Thread
• .
• // isto nao eh possivel em Java

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A interface Runnable

• A solução encontrada em Java foi a utilização de
  uma interface Runnable
• No caso, tem-se de implementar esta interface,
  que possui o método run( ).
• public class Filho extends Pai implements
  Runnable
• Ao implementar uma interface, a classe se
  capacita a ser tratada como se fosse um objeto do
  tipo da inteface implementada.
• Se a classe Filho implementar a interface
  Runnable, ela pode ser tratada como tal.

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A interface Runnable

• Cria-se uma thread (Classe Thread), passando para
  o seu construtor uma referência do objeto que
  implementa a interface Runnable.
• Thread uma_Thread new Thread(Runnable
  obj_thread)
• Thread uma_Thread new Thread(Runnable
  obj_thread,
• 
  String nome_da_thread)

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Solução Baseada na Interface Runnable
Thread
Classe A
referência
Classe B
Runnable
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Solução Baseada em Herança da Classe Thread
Thread
Classe B
instanciação