Concorrência em Java Threads em Java.

Apresentação em tema: "Concorrência em Java Threads em Java."— Transcrição da apresentação:

1 Concorrência em Java Threads em Java

2 Máquina Virtual Java, Processos e Threads
Cada instância da JVM corresponde a um processo do sistema operacional hospedeiro. A JVM não possui o conceito de processos – apenas implementa threads internamente.

3 Máquina Virtual Java, Processos e Threads
Ao ser iniciada, a JVM executa o método main() do programa na thread principal, e novas threads podem ser criadas a partir desta. Threads de uma mesma JVM compartilham memória, portas de comunicação, arquivos e outros recursos.

4 Prioridade de Threads Valor de 1 a 10; 5 é o default.
Threads herdam prioridade da thread que a criou. Modificada com setPriority(int) . Obtida com getPriority() .

5 Prioridades de Threads
10 -> A -> B 9 C 8 7 D -> E -> F 6 G 5 H -> I 4 3 > J -> K 1

6 Escalonamento de Threads
Threads com prioridades iguais são escalonadas em round-robin (rodízio), com cada uma ativa durante um quantum.

7 Escalonamento Pré-Emptivo
Threads de alta prioridade são executadas por um quantum, no esquema de rodízio até que as threads sejam concluídas.

8 Threads Implementação de Threads no Java Green Threads Threads Nativas
Usadas em sistemas sem suporte a threads. Threads e escalonamento implementados pela máquina virtual Java. Threads Nativas Usa threads nativas e escalonador do S.O. Usada nos sistemas suportados oficialmente. Linux, Solaris e Windows Ideal em máquinas com >1 processador.

9 Ciclo de Vida de uma Thread

10 Estados das Threads em Java
Nascimento Pronta: poderia ser executada, mas o processador está ocupado. Em execução: quando está rodando. Suspensa: Bloqueada: aguarda operação de I/O. Em Espera: aguarda alguma condição. Dormindo: suspensa por um tempo de adormecimento. Morta, quando é terminada.

11 Principais métodos de java.lang.Thread
run() contém o código executado pela thread. start() dispara a execução de uma thread, que por sua vez chama o método run().

12 Outros métodos de java.lang.Thread
setName: configura o nome de uma thread. getName devolve o nome de uma thread. currentThread() devolve uma referência da thread em execução. sleep() especifica quanto tempo a thread deve dormir. interrupt() interrompe uma thread.

13 Outros métodos de java.lang.Thread
isInterrupted determina se a thread foi interrompida. isAlive() devolve true se a thread não estiver morta. join() espera que a thread para a qual uma msg foi enviada, morra antes que a thread chamadora possa prosseguir.

14 Outros métodos de java.lang.Thread
wait a thread entra num estado de espera por um recurso/objeto particular para o qual o wait foi chamado. notify a thread em estado de espera torna-se pronta quando uma chamada notify é emitida por outra thread associada com aquele recurso/objeto. notifyAll todas as threads em estado de espera por um objeto tornam-se prontas quando notifyAll é feita por outra thread associada com aquele objeto.

15 Nome da Thread Identificador não-único da Thread.
Pode ser definido ao criar a Thread com Thread(String) ou Thread(Runnable, String) Se não for definido na criação, o nome da Thread será “Thread-n” (com n incremental) Pode ser redefinido com setName(String) Pode ser obtido através do método getName()

16 Threads na Linguagem Java
O conceito de thread está presente em Java através da classe java.lang.Thread . Java também oferece : Mecanismos para sincronização e controle de concorrência entre threads (monitor, semáforo e Locks).

17 Pool de Threads Quando um programa possui muitas threads para serem executadas, pode-se agrupar threads para definir o que se chama de um pool de threads. Java oferece classes e interfaces que facilitam o gerenciamento de um pool de threads. Classes para gerenciamento de um pool de threads, existem e exemplos podem ser vistos em Deitel , Ed.6, Cap. 23, exemplos 25-4 e 23-5.

18 Gerenciando um Pool de Threads
java.lang.Object java.util.concurrent.Executors A classe Executors estende a classe raiz Object. A classe Executors gerencia um grupo de threads. Interface Executor Interface ExecutorService

19 Interfaces e Classes para Gerenciar Pools de Threads
interface Runnable, para construir threads. interface Executor classe Executors (com s no final é uma classe). interface ExecutorService, para gerenciar threads através de seu método execute.

20 Interface Executor public interface Executor
Uma interface com operações para criar um objeto que executa tarefas submetidas via interface Runnable. Esta interface provê um modo de desacoplar submissão de tarefa, do mecanismo de como cada tarefa será executada, incluindo detalhes do uso de threads, scheduling e outras coisas.

21 Interface Executor Uma interface Executor é normalmente usada, ao invés de explicitamente criar threads. java.util.concurrent.Executor ExecutorService é sub-interface de Executor.

22 Classe Executors java.lang.Object java.util.concurrent.Executors
public class Executors extends Object Executors contém métodos que criam e retornam um ExecutorService .

23 Interface ExecutorService
public interface ExecutorService extends Executor Para usar pools de threads, instancie uma implementação da interface ExecutorService e entregue tarefas para execução.

24 Interface ExecutorService
As implementações de ExecutorService permitem que você estabeleça: O número máximo do pool (número de threads). O tipo de estrutura de dados para armazenar as tarefas. Como criar e terminar threads. Como tratar tarefas rejeitadas, quando o número de tarefas é maior que o número de threads no Pool de Threads.

25 Interface ExecutorService
Especificamos o número de tarefas ("worker threads“) a criar e o tamanho do pool de threads usados para executar as tarefas.

26 Pool de tamanho fixo Um pool pode usar um número fixo de threads.
newFixedThreadPool(int) Cria um pool com número fixo de threads dado por int e uma fila ilimitada de tarefas.

27 Fixando número de threads
// cria ExecutorService para gerenciar threads ExecutorService threadExecutor = Executors.newFixedThreadPool(3);

28 Threads sob Demanda newCachedThreadPool()
Cria um pool de threads sem limite, com recuperação automática de threads (threads que já terminaram as tarefas são reutilizados para novas tarefas e novos threads são criados só se não houver thread "velha" disponível). É uma boa opção quando há muitas tarefas pequenas a executar assincronamente. Threads não usados por 60 segundos são removidos

29 Pool de Threads Outro caso, por exemplo, pode usar um número fixo de threads, com menos threads do que tarefas. Pool de Threads