Otras primitivas de sincronización en Java

75-62 Técnicas de Programación
Concurrentes II
Lic. Ing. Osvaldo Clúa
2014
Facultad de Ingeniería
Universidad de Buenos Aires
Otras
Otras formas
formas de
de
Sincronización
Sincronización
en
en Java
Java
java.util.concurrent
Class Exchanger<V>
Es una forma bidireccional de SynchronousQueue.
Exchanger()
V exchange(V x)
V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)
Piedra-Tijera-Papel
Resolver para dos participantes usando el Exchanger
FIUBA 2014
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
2
java.util.concurrent
Class Semaphore
Semáforos contadores con “permits”.
Semaphore(int permits)
Semaphore(int permits, boolean fair)
void
void
void
void
acquire()
acquire(int permits)
acquireUninterruptibly()
acquireUninterruptibly(int permits)
void release()
void release(int permits)
boolean tryAcquire()
boolean tryAcquire(int permits)
boolean tryAcquire(int permits, long
timeout, TimeUnit unit)
boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit
unit)
FIUBA 2014
Guardería
En una guardería debe haber un adulto
cada tres bebés.
Programarla solo con semáforos.
int availablePermits()
int drainPermits()
protected Collection<Thread>
getQueuedThreads()
int getQueueLength()
boolean hasQueuedThreads()
boolean isFair()
protected void reducePermits(int reduction)
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
3
java.util.concurrent
Class CountDownLatch
Un contador bloqueante que libera al llegar a
cero
CountDownLatch(int count)
void await()
boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
void countDown()
long getCount()
FIUBA 2014
Prod2-Cons1
Usarla para resolver:
Hay 2 productores, cada uno de ellos
produce la mitad de un ítem.
Un consumidor consume ambas
mitades.
Recién cuando ambas mitades estén
consumidas puede reiniciarse el ciclo.
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
4
Java.util.concurrent
Class CyclicBarrier
Permite establecer un punto de encuentro
entre varios threads.
CyclicBarrier(int parties)
CyclicBarrier(int parties, Runnable
barrierAction)
int await()
int await(long timeout, TimeUnit unit)
int getNumberWaiting()
int getParties()
boolean isBroken()
void reset()
FIUBA 2014
Sort-Merge
Usarla para resolver:
cada thread ordena una cantidad de
Integer y pone los resultados en una
cola.
Cuando todos terminan se lanza una
thread que hace el Merge.
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
5
Concurrencia en
java.lang Class Object
Cada objeto tiene un Monitor.
Se espera por él con wait()
Se lo libera con notify() o notifyAll()
Sólo el thread que “tiene” el monitor puede
ejecutar un bloque o método calificado como
synchronized.
Las primitivas de sincronización anteriores
son independientes del Monitor.
Esto puede llevar a deadlocks
FIUBA 2014
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
6
Un Buffer que se bloquea (error)
public class BufBloq {
Semaphore lleno;
Semaphore vacio;
Integer item;
public BufBloq() {
lleno=new Semaphore (0,true);
vacio=new Semaphore (1,true);
}
public synchronized void poner (Integer n){
try {
vacio.acquire();
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
item=new Integer (n);
lleno.release();
}
ProdCons-WF
Reescribir el Productor Consumidor
usando solamente wait-notify. Use un
Bufffer de 5 posiciones, N productores y
K consumidores.
public synchronized Integer sacar(){
try {
lleno.acquire();
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
Integer n=new Integer (item);
vacio.release();
return n;
}
}
FIUBA 2014
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
7
java.util.concurrent.locks
Interface Condition
Factorea el
wait() de
Object.
void await()
boolean await(long time, TimeUnit unit)
long awaitNanos(long nanosTimeout)
void awaitUninterruptibly()
boolean awaitUntil(Date deadline)
void signal()
void signalAll()
java.util.concurrent.locks
Interface Lock
Soportan
múltiples
Condition
FIUBA 2014
void lock()
void lockInterruptibly()
Condition newCondition()
boolean tryLock()
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit)
void unlock()
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
8
java.util.concurrent.locks
Class ReentrantLock
Mas flexibilidad que los Monitores de
Object
ReentrantLock()
ReentrantLock(boolean fair)
int getHoldCount()
protected Thread getOwner()
protected Collection<Thread>
getQueuedThreads()
int getQueueLength()
protected Collection<Thread>
getWaitingThreads(Condition
condition)
int getWaitQueueLength(Condition
condition)
FIUBA 2014
boolean hasQueuedThread(Thread thread)
boolean hasQueuedThreads()
boolean hasWaiters(Condition condition)
boolean isFair()
boolean isHeldByCurrentThread()
boolean isLocked()
void lock()
void lockInterruptibly()
Condition newCondition()
String toString()
boolean tryLock()
boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
void unlock()
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
9
java.util.concurrent.locks
Interface ReadWriteLock
Lock readLock()
Lock writeLock()
java.util.concurrent.locks
Class ReentrantReadWriteLock
Tiene dos clases internas
static class ReentrantReadWriteLock.ReadLock
Devuelta por readLock().
static class ReentrantReadWriteLock.WriteLock
Devuelta por writeLock().
FIUBA 2014
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
10
java.util.concurrent.locks
Class ReentrantReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock()
ReentrantReadWriteLock(boolean fair)
protected Thread getOwner()
getQueuedReaderThreads()
protected Collection<Thread>
getQueuedThreads()
protected Collection<Thread>
getQueuedWriterThreads()
int getQueueLength()
int getReadHoldCount()
int getReadLockCount()
protected Collection<Thread>
FIUBA 2014
getWaitingThreads(Condition condition)
int getWaitQueueLength(Condition
condition)
int getWriteHoldCount()
boolean hasQueuedThread(Thread
thread)
boolean hasQueuedThreads()
boolean hasWaiters(Condition condition)
boolean isFair()
boolean isWriteLocked()
boolean isWriteLockedByCurrentThread()
ReentrantReadWriteLock.ReadLock
readLock()
ReentrantReadWriteLock.WriteLock
writeLock()
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
11
Proyecto con Locks
Lectores-Escritores-Plus
Resolver el problema de los Lectores y Escritores. Pero,
además de la solución automática, se debe poder elegir
cuál de los procesos en espera es el próximo a ser
atendido.
FIUBA 2014
75-08 Sistemas Operativos
Prof. Lic. Ing. Osvaldo Clúa
12