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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger

Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Programmieren für die Java 2-Plattform in der Version 5 (Tiger-Release)
Buch: Java ist auch eine Insel
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 Die Zustände eines Threads
    gp 9.3.1 Das Ende eines Threads
    gp 9.3.2 Einen Thread höflich mit Interrupt beenden
    gp 9.3.3 Der stop() von außen
    gp 9.3.4 Das ThreadDeath-Objekt
    gp 9.3.5 Auf das Ende warten mit join()
    gp 9.3.6 Threads schlafen
    gp 9.3.7 Eine Zeituhr
  gp 9.4 Arbeit niederlegen und wieder aufnehmen
  gp 9.5 Priorität
    gp 9.5.1 Threads hoher Priorität und das AWT
    gp 9.5.2 Granularität und Vorrang
  gp 9.6 Dämonen
  gp 9.7 Kooperative und nichtkooperative Threads
  gp 9.8 Synchronisation über kritische Abschnitte
    gp 9.8.1 Gemeinsam genutzte Daten
    gp 9.8.2 Probleme beim gemeinsamen Zugriff und kritische Abschnitte
    gp 9.8.3 Punkte parallel initialisieren
    gp 9.8.4 i++ sieht atomar aus, ist es aber nicht
    gp 9.8.5 Abschnitte mit synchronized schützen
    gp 9.8.6 Monitore
    gp 9.8.7 Synchronized-Methode am Beispiel der Klasse StringBuffer
    gp 9.8.8 Synchronisierte Blöcke
    gp 9.8.9 Vor- und Nachteile von synchronisierten Blöcken und Methoden
    gp 9.8.10 Nachträglich synchronisieren
    gp 9.8.11 Monitore sind reentrant, gut für die Geschwindigkeit
    gp 9.8.12 Deadlocks
    gp 9.8.13 Erkennen von Deadlocks
  gp 9.9 Synchronisation über Warten und Benachrichtigen
    gp 9.9.1 Warten mit wait() und Aufwecken mit notify()
    gp 9.9.2 Falls der Lock fehlt: IllegalMonitorStateException
    gp 9.9.3 Mehrere Wartende und notifyAll()
    gp 9.9.4 wait() mit einer Zeitspanne
    gp 9.9.5 Beispiel Erzeuger-Verbraucher-Programm
    gp 9.9.6 Semaphoren
  gp 9.10 Atomares und frische Werte mit volatile
    gp 9.10.1 Das Paket java.util.concurrent.atomic
  gp 9.11 Aktive Threads in der Umgebung
  gp 9.12 Gruppen von Threads in einer Thread-Gruppe
    gp 9.12.1 Etwas über die aktuelle Thread-Gruppe herausfinden
    gp 9.12.2 Threads in einer Thread-Gruppe anlegen
    gp 9.12.3 Methoden von Thread und ThreadGroup im Vergleich
  gp 9.13 Die Klassen Timer und TimerTask
    gp 9.13.1 Job-Scheduler Quartz
  gp 9.14 Einen Abbruch der virtuellen Maschine erkennen


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9.7 Kooperative und nichtkooperative Threadtoptop

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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