Шрифт:
}
}
public String toStringO {
return "#" + id + " " +
ThreadLocalVari ableHolder.get.
public class ThreadLocalVariableHolder {
private static ThreadLocal<Integer> value = new ThreadLocal<Integer> {
private Random rand = new Random(47). protected synchronized Integer initialValueO { return rand.nextlnt(lOOOO).
}
}:
public static void incrementO {
value.set(value.get + 1).
}
public static int get О { return value getO. } public static void main(String[] args) throws Exception {
ExecutorService exec = Executors newCachedThreadPoolО. for(int i = 0. i < 5. i++)
exec.execute(new Accessor(i)). TimeUnit.SECONDS.sleep(3); // Небольшая задержка exec shutdownNowO, // Выход из всех объектов Accessor
}
} /* Output #0 9259 #1- 556 #2. 6694 #3- 1862 #4: 962 #0: 9260 #1- 557 #2: 6695 #3: 1863 #4: 963
*///:-
Объекты ThreadLocal обычно хранятся в статических полях. Если вы создаете объект ThreadLocal, для обращения к содержимому объекта можно использовать только методы get и set. Метод get возвращает копию объекта, ассоциированного с потоком, a set сохраняет свой аргумент в объекте потока, возвращая ранее хранившийся объект. Их использование продемонстрировано в методах increment и get класса ThreadLocalVariableHolder. Обратите внимание: методы increment^) и get не синхронизированы, потому что ThreadLocal не гарантирует отсутствия «ситуации гонки».
Взаимодействие между потоками
Итак, мы выяснили, что потоки способны конфликтовать друг с другом, и разобрались с тем, как предотвратить такие конфликты. Следующим шагом должно стать изучение возможностей взаимодействия между потоками. Ключевым моментом в этом процессе является подтверждение связи, безопасно реализуемое методами wait и notify класса Object. В многопоточной библиотеке Java SE5 также присутствуют объекты Condition с методами await и signal. Мы рассмотрим некоторые возникающие проблемы и их решения.
Методы wait и notifyAII
Метод wait ожидает изменения некоторого условия, неподконтрольного для текущего метода. Довольно часто это условие изменяется в результате выполнения другой задачи. Активное ожидание, то есть проверка условия в цикле, нежелательно из-за неэффективного расходования вычислительных ресурсов. Таким образом, метод wait обеспечивает механизм синхронизации действий между задачами.
Важно понять, что метод sleep не освобождает объект блокировки. С другой стороны, метод wait снимает блокировку с объекта, тем самым позволяя остальным потокам вызывать другие синхронизированные методы объекта во время выполнения wait. Это очень важно, потому что обычно именно «другие» методы приводят к изменению условия и активизации приостановленной задачи.
Существует две формы метода wait. У первой формы аргумент имеет такой же смысл, как и аргумент метода sleep: это продолжительность интервала в миллисекундах, на который приостанавливается выполнение потока. Разница между методами состоит в следующем:
1. При выполнении метода wait блокируемый объект освобождается.
2. Выйти из состояния ожидания, установленного wait, можно двумя способами: с помощью уведомления notify или notifyAU либо по истечении срока ожидания.
Вторая, более распространенная форма вызывается без аргументов. Эта версия метода wait заставит поток простаивать, пока не придет уведомление notify или notifyAll.
Пожалуй, самое интересное в методах wait, notify и notifyAU — их принадлежность к общему классу Object, а не к классу потоков Thread. Хотя это и кажется немного нелогичным — размещение чего-то, относящегося исключительно к механизму потоков, в общем базовом классе — на самом деле это решение совершенно оправдано, поскольку означенные методы манипулируют блокировками, которые являются частью любого объекта. В результате ожидание (wait) может использоваться в любом синхронизированном методе, независимо от того, наследует ли класс от Thread или реализует Runnable. Вообще говоря, единственное место, где допустимо вызывать метод wait, — это синхронизированный метод или блок (метод sleep можно вызывать в любом месте, так как он не манипулирует блокировкой). Если вызвать метод wait или notify в обычном методе, программа скомпилируется, однако при ее выполнении возникнет исключение IllegalMonitorStateException с несколько туманным сообщением «текущий поток не является владельцем» («current thread not owner»). Это сообщение означает, что поток, востребовавший методы wait, notify или notifyAll, должен быть «хозяином» блокируемого объекта (овладеть объектом блокировки) перед вызовом любого из данных методов.
Вы можете «попросить» объект провести операции с помощью его собственного объекта блокировки. Для этого необходимо сначала захватить блокировку для данного объекта. Например, если вы хотите вызвать notifyAll для объекта х, то должны сделать это в синхронизируемом блоке, устанавливающем блокировку для х:
synchronized(x) { х notifyAllО;
}
Рассмотрим простой пример. В программе WaxOMatic.java задействованы два процесса: один наносит восковую пасту на автомашину (Саг), а другой полирует ее. Задача полировки не может приступить к работе до того, как задача нанесения пасты завершит свою операцию, а задача нанесения пасты должна ждать завершения полировки, чтобы наложить следующий слой пасты. Оба класса, WaxOn и WaxOff, используют объект Саг, который приостанавливает и возобновляет задачи в ожидании изменения условия:
//: concurrency/waxomatic/WaxOMatic.java // Простейшее взаимодействие задач, package concurrency.waxomatic, import java.util concurrent.*; import static net.mindview util.Print.*;
class Car {
private boolean waxOn = false; public synchronized void waxedО {
waxOn = true; // Готово к обработке notifyAll О;
}
public synchronized void buffedО {
waxOn = false; // Готово к нанесению очередного слоя notifyAll О;
}
public synchronized void waitForWaxingO throws InterruptedException { while(waxOn == false) waitO;