Tråder i Java Parallelle programmmer og programbiter

Transkript

1 Oversikt Tråder i Java Parallelle programmmer og programbiter Stei Gjessig, Ist. for iformatikk, Uiv. i Oslo Hva er parallelle programmer? Hvorfor parallelle programmer? Hvorda ka dette skje i e maski med bare e CPU? Noe begreper: Programmer, prosesser og tråder Avbrytbare (pre emptive) eller ikke avbrytbare (o pre emptive) prosesser og tråder. Tråder i Java Hvorda og hvorfor bruker vi tråder Oppdaterigs problemet: Samtidig oppdaterig av data Løsige: Kritiske regioer med sykroiserte metoder. Hva er parallelle programmer - I Hva er parallelle programmer -II På e datamaski ka flere programmer kjøre samtidig: Virkelig samtidig: To programmer får på samme tidspukt utført hver si istruksjo (flere prosessorer) Tilsyelatede samtidig : Maskie skifter så raskt mellom programmee så fort at du ikke merker det (flere gager i sekudet). Maskie utfører da oe få millioer istruksjoer for hvert program før de skyder seg til este program. Uasett om programmee går virkelig eller tilsyelatede samtidig, må de begge behadles som om de går virkelig samtidig (fordi ma ikke ka forutsi år maskie skifter fra et program til et aet) På e Uix-maski (og Widows) ka flere brukere være pålogget og kjøre sie programmer samtidig Datamaskie ka også skifte rask mellom de ulike programmee hver bruker har som treger å være aktive Eks: Du kjører både et Java-program og sitter samtidig og skriver et brev i Word Admiistrasjoe av hvem som kjører, og hvorda de deler tide mellom seg, gjøres av operativsystemet (Uix eller Widows). Operativsystemet er et meget stort program og er det første programmet som startes i maskie. Det har alle tillatelser, og skrur f.eks. oe av disse tillatelsee av for adre programmer (eks: skrive direkte til disk).

2 Hvorfor parallelle programmer? Hvorda ka dette skje i e maski med bare e CPU? Maskie har mye større kapasitet e det vi valigvis treger; går for det mest på tomgag. Mi PC har mer e 99% av CPU-tide kjørt tomgagsprogrammet ( the System Idle Process ) siste uke. Mage valige PC-er har to prosessorer E bruker treger å kjøre flere programmer samtidig. Ofte må mage ulike brukere jobbe på samme data samtidig (eks. et bestilligssystem med flere brukere på samme data : e kio, e flyavgag,...) Skille mellom e maski med flere prosessorer og flere maskier som sammarbeider tett (tett koblig) er i ferd med å viskes ut. Operativsystemet bestemmer hele tide hvilket av de mage programmee som er klare til å kjøre, skal kjøres. Operativsystemet skifter til ytt program: Det kommer oe data utefra (tastatur, mus, disk, ett) De iebygde klokka gir avbrudd (50 gager i sekudet) Da vekkes operativsystemet opp og overtar kotrolle fra det programmet som kjørte. Så bestemmer operativsystemet rettferdig hvilket program som så skal overta og kjøre litt: De med høyest prioritet må slippe til oftest og mest Ige må vete alt for lege (rettferdighet fairess ) Dersom itet program øsker å kjøre, har operativsystemet e ege tomgagsprosess som ka kjøre (går bare rudt i e tom løkke, the system idle process). Flere CPU-er / prosessorer /maskier Det er tre faktorer som avgjør prise: volum, volum og volum.

3 Programmer, prosesser og tråder Hvorfor fat ma på tråder? Operativsystemet admiistrerer Prosesser (og et atall tråder i hver prosess) Prosesser Er isolert fra hveradre, ka i utgagspuktet bare sakke til operativsystemet Ka sede meldiger til adre prosesser via operativsystemet Eier hver si del av hukommelse Eier hver sie filer,.. Hver eies av e bruker (eller op.sys) Et program Startes som é prosess (ka så evt. starte adre prosesser eller tråder) E tråd Er parallelle eksekveriger ie i é prosess Alle tråder i e prosess, deler prosesses del av hukommelse (ser samme variable og programkode) Tråder er som små -prosesser ie i e prosess Vi har prosesser hvorfor ikke bare bruke dem? Det går greit, me litt tregt Å skifte fra at e prosess kjører til at e ae kjører tar omlag istruksjoer Prosesser ble fuet på omlag 1960, tråder mist 20 år seiere. Tråder er som små prosesser ie i é prosess, og det er lagt rasker å skifte fra e tråd til e ae tråd. Prosesser kommuiserer valigvis via operativsystemet Tråder kommuiserer via data i samme prosess Ellers har tråder og prosesser omlag samme muligheter og problemer år ma lager programmer Parallellprogrammerig = bruke flere prosesser og/eller flere tråder for å løse e programmerigsoppgave Programmer med tråder er vaskeligere å skrive og teste/feilsøke e bare é tråd i é prosess (som dere grovt sett har gjort til å) Tråder i Java Er iebygget i språket I ethvert program er det mist é tråd (de som starter og kjører mai) Fra dee tråde ka vi starte flere adre, ye tråder E tråd starter ete som: Et objekt av e subklasse av class Thread som ieholder e metode ru() som du skriver i subklasse. Slik gjør du: Lager først objektet av subklasse (ew...) Kaller så metode start() i objektet (ikke laget av deg, me arvet fra Thread). start() sørger for at ru(), som du har skrevet, vil bli kalt. Et objekt av e klasse som implemeterer et gresesitt Ruable Se læreboka litt ae oppstart, me ellers samme oppførsel etterpå. public class Restaurat { it atbestilt; it atlaget = 0, atservert = 0; // tallerkerertter it atkokker = 5, atservitører = 50; Restaurat(it at) { atbestilt at; for (it i 0; i < atkokker; i++) { Kokk k = ew Kokk(this, "Kokk r. " + i); k.start(); for (it i = 0; i < atservitører; i++) { Servitor s = ew Servitor(this, "Servitør r. " + i); s.start(); public static void mai(strig[] args) { ew Restaurat(Iteger.parseIt(args[0])); sychroized boolea kokkferdig() { retur atlaget == atbestilt; sychroized boolea servitørferdig() { retur atservert == atbestilt; sychroized boolea puttallerke(kokk k) { // Kokketråde blir eier av låse. while (atlaget - atservert > 2) { /* så lege det er mist 2 tallerker * som ikke er servert, skal kokke vete. */ wait(); /* Kokketråde gir fra seg låse og sover til de catch (IterruptedExceptio e) { // Kokketråde blir igje eier av låse boolea ferdig = kokkferdig(); if (!ferdig) { atlaget++; System.out.pritl(k.getName() + " laget r: " + atlaget); otify(); /* Si ifra til servitøre. */ retur!ferdig; sychroized boolea gettallerke(servitor s) { // Servitørtråde blir eier av låse. while (atlaget == atservert &&!servitørferdig()) { /* så lege kokke ikke har plassert e y tallerke. Dermed skal * servitøre vete. */ wait(); /* Servitørtråde gir fra seg låse og sover til de catch(iterruptedexceptio e) { // Servitørtråde blir igje eier av låse. boolea ferdig = servitørferdig(); if (!ferdig) { atservert++; System.out.pritl(s.getName() + " serverer r: " + atservert); otify(); /* si ifra til kokke */ retur!ferdig; class Kokk exteds Thread { Restaurat rest; Kokk(Restaurat rest, Strig av) { super(av); // Dee tråde heter å <av> public void ru() { while (rest.puttallerke(this)) { // levert tallerke. sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { // Kokke er ferdig class Servitor exteds Thread { Restaurat rest; Servitor(Restaurat rest, Strig av) { super(av); // Dee tråde heter å <av> public void ru() { while (rest.gettallerke(this)) { sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { // Servitøre er ferdig!"# public class Restaurat { it atbestilt; it atlaget = 0, atservert = 0; // tallerkerertter it atkokker = 5, atservitører = 50; Restaurat(it at) { atbestilt at; for (it i 0; i < atkokker; i++) { Kokk k = ew Kokk(this, "Kokk r. " + i); k.start(); for (it i = 0; i < atservitører; i++) { Servitor s = ew Servitor(this, "Servitør r. " + i); s.start(); public static void mai(strig[] args) { ew Restaurat(Iteger.parseIt(args[0])); sychroized boolea kokkferdig() { retur atlaget == atbestilt; sychroized boolea servitørferdig() { retur atservert == atbestilt; sychroized boolea puttallerke(kokk k) { // Kokketråde blir eier av låse. while (atlaget - atservert > 2) { /* så lege det er mist 2 tallerker * som ikke er servert, skal kokke vete. */ wait(); /* Kokketråde gir fra seg låse og sover til de catch (IterruptedExceptio e) { // Kokketråde blir igje eier av låse boolea ferdig = kokkferdig(); if (!ferdig) { atlaget++; System.out.pritl(k.getName() + " laget r: " + atlaget); otify(); /* Si ifra til servitøre. */ retur!ferdig; sychroized boolea gettallerke(servitor s) { // Servitørtråde blir eier av låse. while (atlaget == atservert &&!servitørferdig()) { /* så lege kokke ikke har plassert e y tallerke. Dermed skal * servitøre vete. */ wait(); /* Servitørtråde gir fra seg låse og sover til de catch(iterruptedexceptio e) { // Servitørtråde blir igje eier av låse. boolea ferdig = servitørferdig(); if (!ferdig) { atservert++; System.out.pritl(s.getName() + " serverer r: " + atservert); otify(); /* si ifra til kokke */ retur!ferdig; class Kokk exteds Thread { Restaurat rest; Kokk(Restaurat rest, Strig av) { super(av); // Dee tråde heter å <av> public void ru() { while (rest.puttallerke(this)) { // levert tallerke. sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { // Kokke er ferdig class Servitor exteds Thread { Restaurat rest; Servitor(Restaurat rest, Strig av) {! super(av); // Dee tråde heter å <av> public void ru() { while (rest.gettallerke(this)) { sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { // Servitøre er ferdig

4 Tråder i Java: class MiTraad exteds Thread public void ru( ) { while (<mer å gjøre>) { <gjør oe>; sleep(<et tall, dvs. e stud>); catch (IterruptedExceptio e) { // ed while // ed ru //ed class MiTraad E tråd lages og startes opp slik: MiTraad traade; traade = ew MiTraad( ); traade.start( ); MiTaad objekt (e tråd) start ru traade ru ieholder valigvis e løkke som utføres til oppgave er ferdig. Mage tråder i parallell $!%%& '()* +"&,-$!&,-$!&.&.,-$!&.% Husk at trådee må både lages og startes,& $!/0&,-$!/0& #,&1&223 /0,-$!& /0.& 4 start( ) er e metode i Thread som må kalles opp for å få startet tråde. start-metode vil igje kalle metode ru (som vi selv programmerer). Sove og våke E tråd ka sove et atall milli- (og ao) sekuder; metode i Thread: static void sleep (log millis) Causes the curretly executig thread to sleep (temporarily cease executio) for the specified umber of millisecods. Adre tråder slipper da til (får kjøre) Når tide er gått skjer et utak: sleep(1000); // sover ett sekud catch (IterruptedExceptio e) { E Klokke som viser sekuder Så mai er også e tråd class Klokke { public static void mai(strig[] args) { I stdi = ew I(); System.out.pritl("Trykk [ENTER] for å starte og stoppe"); stdi.ilie(); // Her lages stoppeklokke-objektet: Stoppeklokke stoppeklokke = ew Stoppeklokke(); // og her settes de ye tråde i gag. stoppeklokke.start(); stdi.ilie(); // veter på lije fra tastaturet stoppeklokke.ed(); class Stoppeklokke exteds Thread { boolea stop = false; // blir kalt opp av superklasses start-metode. public void ru() { it tid = 0; while (!stop) { System.out.pritl(tid++); Thread.sleep(1 * 1000); // ett sekud catch (IterruptedExceptio e) { public void ed() { stop = true;

5 Tråder ka avbryte seg selv Valigvis vil operativsystemet dele prosessore mellom alle aktive tråder (tidsdelig - time-slicig ), og altså kaste e tråd ut av prosessore etter e tid (på egelsk: pre-emptio). ru-metode ka eksplisit la adre tråder slippe til ved å si yield( ); Noe gager det ka være øskelig å la adre aktiviteter komme fora. I visse tilfeller er det til og med ødvedig fordi oe operativsystem ikke klarer å stoppe e tråd og la e ae fortsette (for eksempel klarer Solaris ikke tidsdelig mellom tråder, og Java forlager ikke dette). yield( ); slipper adre tråder til, og lar tråde som utfører yield vete midlertidig (me dee tråde blir igje startet opp år det på y er de si tur). E tråd (Et tråd-objekt) start ru while (!doe) { : : sleep(500); : : yield ( ); : Sove og Vike Tre trafikklys styrt av tre tråder Laget av Judy Bishop i læreboka Java Getly " 5 6* mai JFrame f = ew Traffic(); f class SetOfLights er e idre klasse i class Traffic Her er masse datastruktur og metoder for å tege opp ramme rudt lysee og kappee ederst. actioperformed if (evet == ewsetbutto) { lights[lights] = ew SetOfLights(area, lightspositio); lights[lights].start();. SetOfLights[] lights = ew SetOfLights[3]; SetOfLights objekt (e tråd) start ru while (true) <teg lys> SetOfLights objekt (e tråd) start ru while (true) <teg lys> SetOfLights objekt (e tråd) start ru while (true) <teg lys> Traffic3- klassedatastruktur Traffic3- objekt import java.awt.*; import java.awt.evet.*; public class Traffic3 exteds JFrame implemets ActioListeer, ItemListeer { private JPael area; private it lightspositio = 105; private static fial it lightswidth = 150; private SetOfLights[] lights = ew SetOfLights[3]; private it Lights = 0, setwated = 0; private JTextField duratio; private JComboBox colours; private it light; private JButto ewsetbutto; private JButto walkbutto; private JButto closebutto; Alle data er skjult for omverdee public Traffic3() { super("traffic Lights versio 3 "); getcotetpae().add("north",ew Label ("Savaa Traffic Light Simulatio",Label.CENTER)); area = ew JPael(); area.addmouselisteer(ew MouseEvtHadler()); getcotetpae().add("ceter",area); JPael buttos = ew JPael(); ewsetbutto = ew JButto("New Set"); ewsetbutto.addactiolisteer(this); buttos.add(ewsetbutto); colours = ew JComboBox (); colours.additem("red"); colours.additem("gree"); colours.additem("yellow"); colours.additem("walk"); colours.seteditable(false); colours.additemlisteer(this); light = 0; buttos.add(colours); buttos.add(ew JLabel("Duratio")); duratio = ew JTextField("", 4); duratio.addactiolisteer(this); buttos.add(duratio); walkbutto = ew JButto("Walk"); walkbutto.addactiolisteer(this); buttos.add(walkbutto); closebutto = ew JButto("Close"); closebutto.addactiolisteer(this); buttos.add(closebutto); getcotetpae().add("south",buttos); Et eget objekt som tar seg av museklikk

6 public void itemstatechaged(itemevet e) { Strig s = (Strig) e.getitem(); if (s.equals("red")) {light = 0; else if (s.equals("gree")) {light = 1; else if (s.equals("yellow")) {light = 2; else if (s.equals("walk")) {light = 3; class MouseEvtHadler exteds MouseAdapter { public void mousepressed(mouseevet e) { it = e.getx() / lightswidth; if ( < Lights) setwated = ; Et eget objekt som tar seg av museklikk public static void mai(strig[] args) { JFrame f = ew Traffic3(); f.setsize(450, 210); f.setvisible(true); f.addwidowlisteer(ew WidowAdapter () { public void widowclosig(widowevet e) { System.exit(0); ); // slutt mai E ae måte å sørge for at programmet termierer ormalt Sett de farge som skal foradres Nytt lys Max tre lys Lyttemetode ligger i hoved-objektet: public void actioperformed(actioevet e) { Object evet = e.getsource(); if (evet == ewsetbutto) { lights[lights] = ew SetOfLights(area, lightspositio); lights[lights].start(); lightspositio += lightswidth; Lights++; if (Lights = = 3) ewsetbutto.seteabled(false); else if (evet = = walkbutto) { lights[setwated].walk = true; else if (evet = = duratio) { lights[setwated].time[light]= Iteger.parseIt(duratio.getText()); else if (evet = = closebutto) { for (it i = 0; i<lights; i++) lights[i].stop(); setvisible(false); dispose(); System.exit(0); // slutt actioperformed Trådee class SetOfLights exteds Thread { private it red = 0; private JPael area; private it x; private it light; boolea walk = false; boolea walko = false; it time [] = {500, 500, 500, 500; Tråde(e)s tilstad Kostruere e tråd: public SetOfLights(JPael c, it x) { area = c; this.x = x; Selve tråde(e) public void ru( ) { while (true) { for (it light = 0; light < 3; light++) { if (light == red & walk) { walko = false; for (it i = 0; i < 11; i++) { draw(light); sleep(time[3]); catch (IterruptedExceptio e) { walko =!walko; walk = false; else { draw(light); sleep(time[light]); catch (IterruptedExceptio e) { // slutt while (true) // slutt ru Grø void draw(it light) { Graphics g = area.getgraphics(); g.setcolor(color.black); g.drawoval(x-8, 10, 30, 68); g.setcolor(color.cya); g.fillrect(x-90,10,70,100); g.setcolor(color.black); g.drawstrig(""+time[0], x-70, 28); g.drawstrig(""+time[2], x-70, 48); g.drawstrig(""+time[1], x-70, 68); g.drawstrig(""+time[3], x-70, 98); switch (light) { case 0: g.setcolor(color.red); g.filloval(x, 15, 15, 15); g.setcolor(color.lightgray); g.filloval(x, 35, 15, 15); g.filloval(x, 55, 15, 15); break; case 1: g.setcolor(color.gree); g.filloval(x, 55, 15, 15); g.setcolor(color.lightgray); g.filloval(x, 15, 15, 15); g.filloval(x, 35, 15, 15); break; Rød Gul Her teger tråde ut sitt lys variable light styrer uttegige case 2: g.setcolor(color.yellow); g.filloval(x, 35, 15, 15); g.setcolor(color.lightgray); g.filloval(x, 15, 15, 15); g.filloval(x, 55, 15, 15); break; // slutt case if (light == red & walk) { if (walko) g.setcolor(color.gree); else g.setcolor(color.white); g.filloval(x+1, 85, 14, 14); else { g.setcolor(color.black); g.drawoval(x, 85, 15, 15); // slutt draw // slutt tråd-klasse SetOfLights // slutt class Traffic3 Nytt avsitt: Oppdaterigs problemet: Samtidig oppdaterig av data Løsige: Kritiske regioer med sykroiserte metoder. Først: mer itro og aller ekleste eksempel Så et program som feiler: Flysalg.java Deretter et program som er riktig: Flysalg2.java

7 Felles data F Ekelt eksempel på at to tråder ka ødelegge data. Felles data (grøe felt) må valigvis bare aksesseres (lese eller skrives i) av e tråd om gage. Hvis ikke blir det kluss i dataee. På figure vår er det to områder vi har problemer med (dvs. at to eller flere tråder ka risikere å maipulere data i disse områdee samtidig). Disse to områdee er markert med F (for Felles). Prosess k F Felles data: it peger = 2000; Tråde Ta: it x; x =.peger; x -= 500 ; Tråde Gi: it x; x =.peger; x += 500 ; De adre to områdee ieholder data som vi ete vet at bare e tråd om gage bruker, eller som er slik at det ikke er oe problem om flere tråder bruker det samtidig. Slike resoemeter er imidlertid farlige og ofte feilaktig, derfor er det egetlig best å beskytte alle delte data (som hører samme) som om de ka bli oppdatert samtidig..peger = x; La oss se hva som skjer hvis tråde Ta først utføres litt, og stopper opp ved pile. Deretter overtar tråde Gi, og hele dee tråde utføres ferdig. Til slutt utføres reste av tråde Ta..peger = x; Hva med ekte parallellitet? Felles data: Samme med metoder Felles data: Husk: mye varibale ved hvert medtodekall it peger = 2000; Tråde Ta: Tråde Gi: it peger = 2000; Tråde Ta: Tråde Gi: void ta( ) it x; x = peger; x -= 500 ; peger = x; void gi( ) it x; x =.peger; x += 500 ;.peger = x;.ta( ).gi( ) Trådee utfører metodee ta og gi som om kode ie i metodee var e del av trådees kode. På samme måte som på forrige side ka vi se hva som skjer hvis tråde Ta først utfører metode ta litt, og så stopper opp ved pile. Deretter overtar tråde Gi, og hele dee tråde utføres ferdig (og utfører hele metode gi). Til slutt utføres reste av tråde Ta (metode ta). void ta( ) it x; x = peger; x -= 500 ; peger = x; void gi( ) it x; x =.peger; x += 500 ;.peger = x;.ta( ).gi( ) Vi er jo å eksperter i å vite at hver gag e metode kalles (f.eks ta eller gi) så lages det ege ye variable ie i metode (variable x i ta og x i gi).

8 Vi order opp med kritiske regioer / sykroiserte metoder. Felles data: it peger = 2000; sychroized void ta (it at) it x; x = peger; x -= at ; peger = x; sychroized void gi (it at) it x; x = peger; x += at ; peger = x; Tråde Ta:.ta(500); Tråde Gi:.gi(500); E kritisk regio er e kodebit som utføres ferdig før e ae tråd får lov å utføre e kritisk regio (med hesy på de samme dataee) Metodee i et objekt blir kritiske regioer år det står sychroized fora metodeavee. Høyst é kritisk regio ka utføres ie i et objekt om gage. Derfor blir de datastrukture ie i objektet beskyttet, og riktig oppdatert (hvis metodee er riktig programmert). Ikapslig! class Flysalg { static it atseter = 7; it atsolgt = 0; public static void mai(strig[] args) { System.out.pritl("Skal selge::" + atseter + " flyseter med 2 selgere"); Flysalg fly= ew Flysalg(); Selger s1 = ew Selger ( Stei ", fly); s1.start(); Selger s2 = ew Selger( Michael", fly); s2.start(); it atigje () { retur atseter; (" # 6 56" 789: void selg(it at ) { atseter -= at; atsolgt +=at; System.out.pritl(" Salg: at igje:" + atseter +", at solgt: " + atsolgt); class Selger exteds Thread { Flysalg fly; Strig av; Selger(Strig av,flysalg fly) { this.av = av; this.fly = fly; public void ru() { while (fly.atigje() > 0 ) { it øske = (it) (Math.radom() * fly.atigje() + 1); System.out.pritl( av+ " vil selge:" + øske); // vet litt sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { fly.selg(øske); sleep((log) 2000); // vet 2 sek catch (IterruptedExceptio e) { // Selgere ferdig ferdig ;" :# ; : $78 : ; :<:% : ; :<:% : ; : $78 : ; :<:% : ; :<:=% : "76... class Flysalg2 { static it atseter = 7 ; it atsolgt=0; public static void mai(strig[] args) { System.out.pritl("Skal selge::" + atseter + " flyseter med 2 selgere"); Flysalg2 fly= ew Flysalg2(); Selger s1 = ew Selger ( Stei ", fly); s1.start(); Selger s2 = ew Selger( Michael", fly); s2.start(); it atigje () { retur atseter; sychroized boolea prøvsalg(it at) { if (atseter >= at ) { atseter -= at; atsolgt += at; System.out.pritl(" Salg: at igje:" + atseter + ", at solgt: " + atsolgt); retur true; else { retur false;

9 class Selger exteds Thread { Flysalg fly; Strig av; Selger(Strig av,flysalg fly) { this.av = av; this.fly = fly; public void ru() { while (fly.atigje() > 0 ) { it øske = (it) (Math.radom() * fly.atigje() +1); System.out.pritl( av+ " vil selge:" + øske); // vet litt sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { if ( fly.prøvsalg(øske)) System.out.pritl("Salget OK for:" + av); else System.out.pritl("Allerede solgt for " + av);); sleep((log) 2000); // vet 2 sek catch (IterruptedExceptio e) { // Selgere ferdig ;" :# ; : $78 : ; :%<:% : ; >#:$78? #; $78 : ; : ; :%<:% : ; >#:;? #$78 "76... Mer om hvorfor og hvorda vi bruker tråder F.eks.: Vi har et program som skal betjee flere brukere (som flybestillig). Hver bruker får da si ege tråd, som betjeer é bruker. Web-tjeester: Hver bruker si web-side. Tråder og prosesser: Hver tig du skal kue gjøre, skrives som et ekelt program som gjør é oppgave for é bruker Skal så e bruker gjøre flere tig samtidig eller flere brukere gjøre e tig hver, ytter vi flere tråder og/eller prosesser (e til hver) Tråder er lettere e prosesser. I Java: Setter vi sychroized fora metodee, vil vi sikre at: Høyst e tråd er ie i oe av de sykroiserte metodee i dette objektet samtidig. E tråd får slippe til, de adre trådee må vete Når de ee er ferdig, slipper de som veter til (e etter e) Trådegeskaper som arves fra Object Et større litt større eksempel kokk og servitør Husk: alle klasser er subklasse av class Object Ethvert objekt ieholder e styrigsmekaisme for å starte og stoppe tråder ( se i Java-doc ): E alle objekter ka legge seg til å vete på å bli vekket opp igje med wait(); Et aet objekt ka vekke opp e eller alle tråder som veter i et objekt med hhv.: otify(); otyfyall(); Godt råd: Ikke gjør dette på aet e subklasser av Thread (eller i det miste implemeter gresesittet Ruable). Kokke lager mat og setter fram tallerker Servitøre tar e tallerke og serverer Kokke må ikke sette mer e to tallerker fora servitøre (mate blir kald) Servitøre ka selvsagt ikke servere mat som ikke er laget Her: e kokk og e servitør seere flere av hver. >java Restaurat0 10 Kokke laget r 1 Servit r serverer r:1 Kokke laget r 2 Servit r serverer r:2 Kokke laget r 3 Servit r serverer r:3 Kokke laget r 4 Kokke laget r 5 Servit r serverer r:4 Kokke laget r 6 Servit r serverer r:5 Kokke laget r 7 Servit r serverer r:6 Servit r serverer r:7 Kokke laget r 8 Servit r serverer r:8 Kokke laget r 9 Servit r serverer r:9 Kokke laget r 10 Servit r serverer r:10

10 wait(); otify(); Kokke må vete år det er to tallerker i kø Servitøre må vete år det ikke er laget oe mat Kokke må starte opp kelere igje år ha har laget tallerke r. 1 (eller alltid år ha har laget e tallerke?) Servitøre må starte opp kokke igje år ha tar tallerke r. 2 (eller alltid år ha tar e tallerke?) -& #& -& #& public class Restaurat0 { it atbestilt ; it atlaget= 0, atservert = 0; // tallerkeretter Restaurat0(it at) { atbestilt = at; public static void mai(strig[] args) { Restaurat0 rest; rest = ew Restaurat0(Iteger.parseIt(args[0])); Kokk kokk = ew Kokk(rest); kokk.start(); Servitor servitor = ew Servitor(rest); servitor.start(); boolea kokkferdig () { retur atlaget == atbestilt; boolea servitørferdig () { retur atservert == atbestilt; sychroized void puttallerke() { // Kokketråde blir eier av låse. while (atlaget - atservert > 2) { /* så lege det er mist 2 tallerker * som ikke er servert, skal kokke vete. */ wait(); /* Kokketråde gir fra seg * låse og sover til de catch (IterruptedExceptio e) { // Kokketråde blir igje eier av låse. atlaget++; System.out.pritl("Kokke laget r " + atlaget); otify(); /* Si ifra til servit{øre. */ sychroized void gettallerke() { // Servitørtråde blir eier av låse. while (atlaget == atservert ) { /* så lege kokke ikke har plassert * e y tallerke. Dermed skal * servitøre vete. */ wait(); /* Servitørtråde gir fra seg * låse og sover til de catch (IterruptedExceptio e) { // Servitørtråde blir igje eier av låse. atservert++; System.out.pritl("Servitør serverer r:" + atservert); otify(); /* si ifra til kokke. */ // ed class Restaurat0 class Kokk exteds Thread { Restaurat0 rest; Kokk(Restaurat0 rest) { public void ru() { while(!rest.kokkferdig()) { rest.puttallerke(); // lever tallerke sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { // Kokke er ferdig class Servitor exteds Thread { Restaurat0 rest; Servitor(Restaurat0 rest) { public void ru() { while (! rest.servitørferdig()) { rest.gettallerke(); /* het tallerke og * server */ sleep((log) (1000 * Math.radom())); catch (IterruptedExceptio e) { // Servitøre er ferdig!6 A<:"<+ #6<