Galileo Computing < openbook >
Galileo Computing - Professionelle Buecher. Auch fuer Einsteiger.
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Buch: Java ist auch eine Insel (Galileo Computing)
gp Kapitel 9 Threads und nebenläufige Programmierung
gp 9.1 Prozesse und Threads
gp 9.1.1 Wie parallele Programme die Geschwindigkeit steigern können
gp 9.2 Threads erzeugen
gp 9.2.1 Threads über die Schnittstelle Runnable implementieren
gp 9.2.2 Threads über Runnable starten
gp 9.2.3 Die Klasse Thread erweitern
gp 9.2.4 Erweitern von Thread oder Implementieren von Runnable?
gp 9.3 Threads schlafen
gp 9.3.1 Eine Zeituhr
gp 9.4 Die Klassen Timer und TimerTask
gp 9.5 Die Zustände eines Threads
gp 9.5.1 Das Ende eines Threads
gp 9.5.2 Einen Thread höflich mit Interrupt beenden
gp 9.5.3 Der stop() von außen
gp 9.5.4 Das ThreadDeath-Objekt
gp 9.5.5 Auf das Ende warten mit join()
gp 9.6 Arbeit niederlegen und wieder aufnehmen
gp 9.7 Priorität
gp 9.7.1 Threads hoher Priorität und das AWT
gp 9.7.2 Granularität und Vorrang
gp 9.8 Dämonen
gp 9.9 Kooperative und nichtkooperative Threads
gp 9.10 Synchronisation über kritische Abschnitte
gp 9.10.1 Gemeinsam genutzte Daten
gp 9.10.2 Probleme beim gemeinsamen Zugriff und kritische Abschnitte
gp 9.10.3 Punkte parallel initialisieren
gp 9.10.4 i++ sieht atomar aus, ist es aber nicht
gp 9.10.5 Abschnitte mit synchronized schützen
gp 9.10.6 Monitore
gp 9.10.7 Synchronized-Methode am Beispiel der Klasse StringBuffer
gp 9.10.8 Synchronisierte Blöcke
gp 9.10.9 Vor- und Nachteile von synchronisierten Blöcken und Methoden
gp 9.10.10 Nachträglich synchronisieren
gp 9.10.11 Monitore sind reentrant, gut für die Geschwindigkeit
gp 9.10.12 Deadlocks
gp 9.10.13 Erkennen von Deadlocks
gp 9.11 Variablen mit volatile kennzeichnen
gp 9.12 Synchronisation über Warten und Benachrichtigen
gp 9.12.1 Falls der Lock fehlt: IllegalMonitorStateException
gp 9.12.2 Warten mit wait() und Aufwecken mit notify()
gp 9.12.3 Mehrere Wartende und notifyAll()
gp 9.12.4 wait() mit einer Zeitspanne
gp 9.12.5 Beispiel Erzeuger-Verbraucher-Programm
gp 9.12.6 Semaphoren
gp 9.12.7 Die Concurrency Utilities von Doug Lea
gp 9.13 Aktive Threads in der Umgebung
gp 9.14 Gruppen von Threads in einer Thread-Gruppe
gp 9.14.1 Etwas über die aktuelle Thread-Gruppe herausfinden
gp 9.14.2 Threads in einer Thread-Gruppe anlegen
gp 9.14.3 Methoden von Thread und ThreadGroup im Vergleich
gp 9.15 Einen Abbruch der virtuellen Maschine erkennen


Galileo Computing

9.9 Kooperative und nichtkooperative Threadstoptop

Mit der Methode sleep() legen wir den aktuellen Thread für eine bestimmte Zeit auf Eis. Das ist für das darunter liegende Betriebssystem nur gut, denn wenn ein Thread die ganze Berechnungszeit für sich beansprucht, dann kann dies schon einmal zu Problemen führen. Dies hängt auch mit dem Betriebssystem und der Lastenverteilung zusammen. Die meisten modernen Betriebssysteme sind preemptiv (auch präemptiv), wenige noch kooperativ (Win 3.11, altes MacOS).

1. Ein kooperatives Betriebssystem verlangt vom Programmierer, dass dieser seine ablaufenden Programme so gestaltet, dass sie freiwillig nach einer gewissen Zeit die Kontrolle über den Prozessor abgeben.
2. Preemptive Betriebssysteme entziehen einem Programm die Kontrolle über den Prozessor gegebenenfalls zwangsweise.

Unter Solaris und Windows kann sich die verzahnte Ausführung mehrerer Threads unterscheiden, da beide Betriebssysteme die Rechenzeit auf verschiedene Weise auf die Threads aufteilen. Frühe Windows-Programme zeigten das unangenehme Verhalten, dass sie ihre Rechenzeit nicht abgaben. Die Kooperation mit anderen Programmen beziehungsweise dem System war nicht mehr gegeben.

Auf das Ende mit yield() warten

Neben sleep() gibt es noch eine weitere Methode, um kooperative Threads zu programmieren: die Methode yield(). Sie funktioniert etwas anders als sleep(), denn sie fügt den Thread bezüglich seiner Priorität in die Thread-Warteschlange des Systems ein. Die Warteschlange nimmt die Threads immer entsprechend der Priorität heraus (Prioritätswarteschlange), und daher laufen einige Threads öfter und andere weniger oft. Die Priorität kann von 1 bis 10 eingestellt werden - normal ist 5. Wir hätten also im Beispiel mit dem Thread, der auf eine bestimmte Uhrzeit wartet, die Priorität ruhig auf 1 stellen können (mit der Funktion setPriority()). Ein Thread mit der Priorität N wird vor allen Threads mit der Wichtigkeit kleiner N, aber hinter denen der Priorität größer gleich N gesetzt. Ruft nun ein kooperativer Thread mit der Priorität N die Methode yield() auf, bekommt ein Thread mit der Priorität <= N auch eine Chance zur Ausführung.


class java.lang.Thread
implements Runnable

gp void yield()
Der laufende Thread wird kurz angehalten und lässt andere Threads auch zum Zuge kommen. Das ist die Idee der Methode, aber sie ist nicht verbindlich.




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