clase 15 oop threads

8/10/2019 Clase 15 OOP Threads

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Programacin orientada a Objeto - POO

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Temario

Programacin Multithread


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Qu es un thread?

Hasta el momento hemos desarrollado programas secuenciales conun nico thread: en cualquier instante durante la ejecucin de un

programa hay un nico punto de ejecucin.

Un threadUn Programa


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Qu es un thread?

os no!edoso enthreads" es el uso de mltiples threads adentro deun mismo programa" ejecutndose simultneamente y reali#ando

tareas diferentes.

a plataforma $%&% soporta programas multhreading a tra!'s dellenguaje" de li(rer)as y del sistema de ejecucin.


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Ejemplo

Output posibles:


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Creacin de threads extendiendo la clasejava.lang.Thread.

El thread debe ser una clase que extiende la clase Thread !e debe sobreescribir el m"todo run() con el cdigo quedeber# ser e$ecutado por elthread.

Elthread debe ser lanado invocando el m"todo

start()del ob$eto %heredado de la clase Thread&


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Creacin de threads extendiendo la clasejava.lang.Thread Ejemplo 1.

public class Hola extends Thread {

public void run() {for (int i=1;i


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public class EjemploThreadSimple {

public static void main(String arg[]) {Hola h = new Hola();

Chao c = new Chao();

h.start();

c.start();

System.out.println( Fin programa );

}

}

'otar que para lanar un nuevo thread se debe invocar el m"todostart(). La simple invocacin del m"todo run()produce slo

su e$ecucin en el thread actual %como cualquier otro m"todo&.


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public static void main(String arg[]) {

Hola h = new Hola();

Chao c = new Chao();

h.start();

c.start();System.out.println( Fin programa );

}

} Thread

Chao

Thread

Hola

Thread

Main

h.start();c.start();


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Creacin de threads extendiendo la clasejava.lang. Runnable.

La clase que contiene el proceso que ser# lanado dentro deun nuevo thread debe implementar la interfa

java.lang.Runnable

)articularmente se debe implementar en la clase el m"todo

run()declarado enRunnable" con el cdigo que deber#ser e$ecutado por el thread

)ara lanar el thread se debe crear una instancia dejava.lang.Thread* pasando al constructor de "ste una

referencia al ob$eto que implementaRunnable* y luego sedebe invocar el m"todo start()del ob$eto Thread


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public class MiThread implements Runnable {

...

public void run() {

// cdigo del thread

}

...

}

...Thread t = new Thread( new MiThread() );

t.start();

...

*lase que implementa el cdigo del thread:

+nstanciacin y lan#amiento del thread:


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,jemplo de *lase que implementan Runnable :

public class Hola implements Runnable{

public void run() {

for (int i=1;i


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Creacin de threads extendiendo la clasejava.lang.Runnable.



Thread h = new Thread(new Hola());

Thread c = new Thread(new Chao());

h.start();

c.start();System.out.println( Fin programa );

}

}

%plicacin que lan#a los -hreads

'otar que para lanar un nuevo thread se debe crear una instancia de

Threadpasando al constructor una referencia a un ob$etoRunnable* einvocar el m"todostart()sobre +hread. La simple invocacin del m"todo

run()produce slo su e$ecucin en el thread actual %como cualquier otro

m"todo&.


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,jercicio

,rear un programa similar al e$emplo anterior que* en ve de usar clasesdistintas para mane$ar los threads correspondientes a los diferentes

mensa$es %-ola* -,hao/&* utilice dos thread de una misma clase %cuyo

mensa$e sea configurable&. aga una implementacin del thread extendiendo la clase Thready otraimplementando Runnable.

aga la aplicacin que lance los threads.


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olucin / &ersin que e0tiende Thread:

public class Habla extends Thread {

String mensaje;

public Habla(String msg){

mensaje = msg;

}

public void run() {

for (int i=1;i


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olucin / &ersin que implementa Runnable:

public class Habla implemens Runnable {

String mensaje;


mensaje = msg;

}

public void run() {for (int i=1;i


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Mtodos tiles para la clase Threads: sleep Detiene la ejecucin del thread actual por la cantidad de

milisegundos indicada como parmetro.

public static void sleep(long millis) throws InterruptedException

public class MyThread extends Thread

{

...public void run() {

...

try{

sleep( 1000 );

}catch(InterruptedException e){

//Interrupcin}

...

}

}

,qui!alente:

Thread.sleep( 1000 );

NOTA:Si en vez de extender Thread sehubiese implementado Runnable,

entonces aqu hubiese sido necesaria

la referencia a la clase Thread parainvocar el mtodo sleep().


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Mtodos tiles para la clase Threads: sleeppublic class Hola extends Thread {

public void run() {

for (int i=1;i


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Mtodos tiles para la clase Threads: yield Detiene la ejecucin delthreadactual y permite a otrosthread

ser ejecutados.

public static void yield()

public class MyThread extends Thread {

...

public void run() {

...yield();

...

}

}

,qui!alente:

Thread.yield();

NOTA:Si en vez de extender Thread sehubiese implementado Runnable,

entonces aqu hubiese sido necesaria

la referencia a la clase Thread parainvocar el mtodo yield().


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public class Hola extends Thread {

public void run() {

for (int i=1;i


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Ciclo de vida de un Threads

P i i d Obj POO


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Inicio de un thread 0 el thread se ha creado %-'uevo thread/& y se invoca el

m"todo start. El thread pasa al estado -e$ecutable/.

+ransicin del estado -e$ecutable/ al estado -no e$ecutable/. ocurre por uno de

estos tres motivos:

El thread invoca el m"todo sleep

El thread invoca el m"todo wait

El thread se bloquea en una operacin de I1O

P i i t d Obj t POO


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+ransicin del estado -no e$ecutable/ a -e$ecutable/:

!i el thread hab2a invocado el m"todo sleep* el n3mero de milisegundos depausa ha transcurrido.

!i el thread hab2a invocado el m"todo wait de un ob$eto* otro thread lonotifica de continuar por llamando al m"todo

notifyo al m"todo

notifyAlldel

mismo ob$eto %4&

si el thread estaba bloqueado en operacin de I1O* la operacin se hacompletado

Programacin orientada a Objeto POO


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+ransicin del estado -ejecutable/ al estado -muerto/: ocurre cuando el

m"todo run llega a su fin.

El m"todo isAlive ayuda a conocer el estado de un thread: 5etorna truesi el thread ha sido lanado %m"todo startinvocado& y no

detenido

5etornafalsesi el thread est# en el estado -Nuevo thread/ %no ha sidolanado& o est# -muerto/ %m"todo run terminado&



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Ejecucin de Threads)aralelismo:

En un sistema con m3ltiples ,)U* cada ,)U podr2a e$ecutar un thread distinto

,oncurrencia:

!i no es posible el paralelismo* una ,)U es responsable de e$ecutar m3ltiplesthreads



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Ejecucin de Threads

Thread A

Thread B

Thread A

Thread B

CPU

Thread A Thread B

Thread A Thread B

Thread A Thread B

Thread A Thread B

CPU CPU



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Prioridades de Threads La e$ecucin de m3ltiples threads en una sola ,)U requiere

la determinacin de una secuencia de e$ecucin

%-scheduling/ &

Java soporta un algoritmo de secuenciacin de threadssimple denominado -fixed priority scheduling/

Este algoritmo secuencia la e$ecucin de threads en base ala -prioridad relativa/ que les ha sido asignada



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Prioridades de Threads ,uando se crea un nuevo thread* su prioridad relativa es la

misma que la del thread que lo cre

La prioridad de un thread puede ser cambiada en cualquiermomento por medio del m"todosetPriority. Este

m"todo recibe un entero que indica el valor de prioridad

%valores m#s altos indican m#s altas prioridades&

La clase +hread declara tres constantes: public static final int6789)5IO5I+;< public static final int6I'9)5IO5I+; public static final int'O569)5IO5I+=



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g j

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,l 5fi0ed priority scheduling6 de $a!a

Entre todos los threads en estado -ejecutable/ es

escogido el thread con la prioridad m#s alta

!i hay dos threads con la misma prioridad* es escogido unode ellos en modo round0robin

,uando el thread en e$ecucin pasa al estado -no

ejecutable/ o -muerto/ otro thread es seleccionadopara su e$ecucin.

La e$ecucin de un thread es interrumpida si otro thread conm#s alta prioridad se vuelve -ejecutable/.



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-hreads y la porta(ilidad de $a!a: de(ilidades

La responsabilidad de e$ecucin de los threads es pasada alsistema operativo.

>istintos sistemas operativos mane$an los threads en distintaforma: por e$emplo '+ y !olaris tienen diferentes niveles de

prioridades %incluso diferentes respecto los que define Java&

Existen sistemas operativos que implementan -time slicing/%subdivisin de tiempo&: el sistema operativo asigna unaporcin de tiempo a la e$ecucin de cada thread. En este

caso la e$ecucin de un thread es interrumpida no slo si

otro thread con m#s alta prioridad se vuelve -e$ecutable/*sino tambi"n cuando su tiempo asignado de e$ecucin se

acaba.



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La responsabilidad de e$ecucin de los threads es pasada alsistema operativo.

>istintos sistemas operativos mane$an los threads en distintaforma: por e$emplo '+ y !olaris tienen diferentes niveles de

prioridades %incluso diferentes respecto los que define Java&

Existen sistemas operativos que implementan -time slicing/%subdivisin de tiempo&



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el sistema operativo asigna una porcin de tiempo a lae$ecucin de cada thread. En este caso la e$ecucin de un

thread es interrumpida no slo si otro thread con m#s altaprioridad se vuelve -e$ecutable/* sino tambi"n cuando su

tiempo asignado de e$ecucin se acaba.



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!i un sistema operativo no implementa time slicing* y si elthread no sale del estado -e$ecutable/* este continuar# su

e$ecucin hasta que muera. 6ientras tanto* ning3n otrothread podr# ser e$ecutado.


String mensaje;


mensaje = msg;

}

public void run() {

for (int i=1;i


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)or lo tanto el siguiente programa e$ecutar#:

ambos threads contempor#neamente en un sistema con

time slicing. !lo el thread que imprime ola hasta terminar las ??

impresiones* y luego el thread que imprime ,hao* en un

sistema que no soporta time slicingpublic class Ejercicio {


Habla h = new Habla( Hola ) ;

Habla c = new Habla( Chao );

h.start();c.start();

}

}



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'o se debe asumir que la e$ecucin de una aplicacin se har#siempre en un sistema que soporta time slicing.

)or lo tanto* se debe incluir adecuadamente invocaciones alos m"todos yield* sleepy @ait* si los threads no se bloquean

en operaciones de I1O.


String mensaje;


mensaje = msg;

}

public void run() {

for (int i=1;i


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-hreads y acceso a datos compartidos

Es com3n que dos o m#s threads tengan acceso a ob$etos encom3n

E$emplo:

!upongamos una aplicacin con dos threads que

actualian un ob$eto compartido* de la clase istorial:

public class Historial {

String[] mensajes = new String[1000];

int pos = 0;

public void agregar(String msg) {

mensaje[pos] = msg;

pos++;

}

}



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-hreads y acceso a datos compartidos


String mensaje;

Historial historial;

public Habla(String msg, Historial h){

mensaje = msg;

historial = h;

}

public void run() {

for (int i=1;i

clase 15 oop threads

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