I thread - Ateneonline

Capitolo 12
Thread
Lucidi relativi al volume:
Java – Guida alla programmazione
James Cohoon, Jack Davidson
Copyright © 2004 - The McGraw-Hill Companies srl
Java – Guida alla programmazione - James Cohoon, Jack Davidson
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La storia finora

I programmi sono costituiti da singoli flussi di controllo
 Il flusso di controllo inizia nella prima istruzione del metodo main() e
procede istruzione per istruzione fino all'ultima istruzione del metodo
main()
 Il flusso di controllo può essere passato temporaneamente ad altri
metodi con le invocazioni, ma il controllo torna a main() dopo il
completamento

I programmi con flussi di controllo singoli sono detti processi sequenziali
Single-threaded Program {
Statement 1;
Statement 2;
...
Statement k;
}
Sebbene
Alt hough t un'istruzione
he st at ement s all'interno
wit hin a single
di un
flusso
di controllo
possa
flow
of solo
cont rol
may invoke
ot her met
hods,
invocare
metodi,
t he next staltri
at ement
is notl'istruzione
execut ed unt il
chet he
segue
non
eseguita
current
st viene
at ement
complet es
finché la prima non è conclusa
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Processi
 La capacità di eseguire più processi contemporaneamente è
una caratteristica importante dei moderni sistemi operativi
 Un desktop utente potrebbe eseguire un browser, un IDE
di programmazione, un lettore di musica e un sistema di
preparazione dei documenti
 Java supporta la creazione di programmi con flussi di
controllo concorrenti, i thread
 I thread sono eseguiti in un programma e utilizzano le sue
risorse per l'esecuzione
 Processi leggeri
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Processi
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Elaborazione multithread
Unit hreaded
programma
a più
A mult
program
endsthread
when allsiof it s
conclude
quando
finiscono
tutti
individual flows of cont rol (t hreads)
endi
flussi di controllo individuali (thread)
Il programma a più thread
This
mult it hreaded
avvia
il thread
A per program
delegare
st
art
s
up
t
hread
A t o assist
parte delle operazioni
del in
t
he
program's
t
ask.
Aft
er
programma. Dopo aver
st artavviato
ing t he tilhread,
t
he
program
thread, il
cont
inues wit h itcontinua
s next st atcon
ement
programma
l'istruzione successiva
Thread A {
A Statement
A Statement
...
A Statement
...
A Statement
}
Multithread Program {
Statement 1;
Statement 2;
...
Statement i;
...
Statement j;
...
Statement m;
}
1;
2;
Thread B {
B Statement 1;
B Statement 2;
n;
...
p;
Il thread
avvia
per
Thread A
A st
art s il
upthread
t hread CCt o
delegare
operazioni
assist parte
it in it sdelle
program
subt ask. del
thread.
aver
thread
Aft erDopo
st art ing
t heavviato
t hread, tilhread
C, ilAthread
A wit
continua
cont inues
h it s nextcon
l'istruzione
successiva
st at ement
Il programma
più thread
This
mult it hreadedaprogram
also avvia
anche
il
thread
B
per
delegare
st art s up t hread B t o assist in t he parte
delle operazioni
program's
t ask. Aft er del
st artprogramma.
ing t he
Dopo
aver
avviato
il thread,
t hread, t he program cont inues
wit h il
programma
continua
con
l'istruzione
it s next st at ement
successiva
B Statement q;
}
Thread C {
C Statement 1;
C Statement 2;
...
C Statement r;
}
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Timer e TimerTask
 Tra le altre, le classi Java java.util.Timer e java.util.TimerTask
supportano la creazione e la pianificazione di thread
 La classe astratta Timer possiede metodi per creare thread
dopo un ritardo specificato o in un tempo specifico
 public void schedule(TimerTask task, long m)
 Esegue task.run() dopo m millisecondi.
 public void schedule(TimerTask task, long m, long n)
 Esegue task.run() dopo m millisecondi. Poi esegue
ripetutamente task.run() ogni n millisecondi.
 public void schedule(TimerTask task, Date y)
 Esegue task.run() nel momento t.
 Un thread può essere creato estendendo TimerTask e
specificando una definizione per il metodo astratto run()
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Esecuzione dopo un ritardo

La classe DisplayCharSequence estende TimerTask per supportare la
creazione di un thread che visualizza 20 copie del carattere
desiderato (per esempio “H”, “A” o “N”)
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Utilizzo di DisplayCharSequence
public static void main(String[] args){
DisplayCharSequence s1 =
new DisplayCharSequence('H');
DisplayCharSequence s2 =
new DisplayCharSequence('A');
DisplayCharSequence s3 =
new DisplayCharSequence('N');
}
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Defining DisplayCharSequence
import java.util.*;
public class DisplayCharSequence extends TimerTask {
private char displayChar;
Timer timer;
public DisplayCharSequence(char c) {
displayChar = c;
timer = new Timer();
timer.schedule(this, 0);
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; ++i) {
System.out.print(displayChar);
}
timer.cancel();
}
}
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Implementazione di un metodo run()
 Un'implementazione sottoclasse del metodo astratto run() di
TimerTask generalmente è divisa in due parti
 La prima definisce l'azione specifica per l'applicazione che
il thread deve eseguire
 La seconda termina il thread
 Il thread viene terminato quando viene completata
l'azione specifica per l'applicazione
// run(): display the occurences of the character of interest
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; ++i) {
Desired
ion ilt othread
be
Azioneact
che
System.out.print(displayChar);
performed
by t hread
deve compiere
}
Desired
actdesiderata
ion is
L'azione
è stata
timer.cancel();
complet
ed so t hread
completata;
pertanto,
}
is
canceled
il thread viene chiuso
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Esecuzione ripetuta
 Esempio
 Aggiornamento di un orologio ad ogni secondo
public static void main(String[] args){
SimpleClock clock = new SimpleClock();
}
public class SimpleClock extends TimerTask {
final static long MILLISECONDS_PER_SECOND = 1000;
private JFrame window = new JFrame("Clock");
private Timer timer = new Timer();
private String clockFace = "";
public SimpleClock() {
window.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
window.setSize(200, 60);
Container c = window.getContentPane();
c.setBackground(Color.white);
window.setVisible(true);
timer.schedule(this, 0, 1*MILLISECONDS_PER_SECOND);
}
public void run() {
Date time = new Date();
Graphics g = window.getContentPane().getGraphics();
g.setColor(Color.WHITE);
g.drawString(clockFace, 10, 20);
clockFace = time.toString();
g.setColor(Color.BLUE);
g.drawString(clockFace, 10, 20);
}
}
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Pianificazione di SimpleClock
timer.schedule(this, 0, 1*MILLISECONDS_PER_SECOND);
Pausa
in millisecondi
The millisecond
delay
prima della prima
before
t he t hread is
esecuzione del
firstthread
scheduled
The
numberdiof
Numero
millisecondi
milliseconds
bettra
ween
esecuzioni
delt hread
thread
runs of t he
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Esecuzione all'orario scelto
 Esempio
 Pianificazione di calendari a comparsa utilizzando la classe
DisplayAlert
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Utilizzo di DisplayAlert
public static void main(String[] args){
Calendar c = Calendar.getInstance();
c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 9);
c.set(Calendar.MINUTE, 30);
c.set(Calendar.SECOND, 0);
Date studentTime = c.getTime();
c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 18);
c.set(Calendar.MINUTE, 15);
c.set(Calendar.SECOND, 0);
Date danceTime = c.getTime();
DisplayAlert alert1 = new DisplayAlert(
"Prospective student meeting", studentTime);
DisplayAlert alert2 = new DisplayAlert(
"Dance recital", danceTime);
}
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Defining DisplayAlert
import javax.swing.JOptionPane;
import java.awt.*;
import java.util.*;
public class DisplayAlert extends TimerTask {
private String message;
private Timer timer;
public DisplayAlert(String s, Date t) {
message = s + ": " + t;
timer = new Timer();
timer.schedule(this, t);
}
public void run() {
JOptionPane.showMessageDialog(null, message);
timer.cancel();
}
}
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Sleeping
 I thread possono essere utilizzati per mettere in pausa un
programma
 La classe standard java.lang.Thread possiede un metodo di
classe sleep() per mettere in pausa un flusso di controllo
public static void sleep(long n) throws InterruptedException
 Mette in pausa il thread corrente per n millisecondi. Poi
lancia una InterruptedException.
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Esempio di sleeping
 Codice
Date t1 = new Date();
System.out.println(t1);
try {
Thread.sleep(10000);
}
catch (InterruptedException e) {
}
Date t2 = new Date();
System.out.println(t2);
 Output
Fri Jan 31 19:29:45 EST 2003
Fri Jan 31 19:29:55 EST 2003