Hej! Först och främst, grattis: du har nått ämnet Multithreading i Java! Det här är en allvarlig prestation – du har kommit långt. Men förbered dig: det här är ett av de svåraste ämnena i kursen. Och det är inte så att vi använder komplexa klasser eller massor av metoder här: i själva verket kommer vi att använda mindre än tjugo. Det är mer att du måste ändra hur du tänker något. Tidigare har dina program körts sekventiellt. Vissa rader kod kom efter andra, vissa metoder kom efter andra, och allt var i princip tydligt. Först beräknade vi något, visade sedan resultatet på konsolen och sedan avslutades programmet. För att förstå multithreading är det bättre att tänka i termer av parallellism. Låt oss börja med något ganska enkelt: ) Föreställ dig att din familj flyttar från ett hus till ett annat. Att samla alla dina böcker kommer att vara en viktig del av flytten. Du har samlat på dig massor av böcker och du måste lägga dem i lådor. För närvarande är du den enda som är tillgänglig. Mamma lagar mat, bror packar kläder och syster gick till affären. Ensam kan du klara dig på något sätt. Förr eller senare kommer du att slutföra uppgiften själv, men det kommer att ta mycket tid. Din syster kommer dock tillbaka från affären om 20 minuter, och hon har inget annat att göra. Så hon kan gå med dig. Uppgiften har inte förändrats: lägg böcker i lådor. Men det går dubbelt så snabbt. Varför? För arbetet pågår parallellt. Två olika "trådar" (du och din syster) utför samma uppgift samtidigt. Och om ingenting förändras, då blir det en enorm tidsskillnad jämfört med situationen där du gör allt själv. Om brorsan slutar sitt jobb snart kan han hjälpa dig och det kommer att gå ännu snabbare.
![Multithreading i Java: vad det är, dess fördelar och vanliga fallgropar - 4]()
Föreställ dig att Tråd-1 interagerar med något Objekt-1 och att Tråd-2 interagerar med Objekt-2. Dessutom är programmet skrivet så att:
![Multithreading i Java: vad det är, dess fördelar och vanliga fallgropar - 6]()
"Java Concurrency in Practice" skrevs 2006, men har inte förlorat sin relevans. Den är tillägnad flertrådad Java-programmering — från grunderna till de vanligaste misstagen och antimönster. Om du någon gång bestämmer dig för att bli en multithreading-guru är den här boken ett måste att läsa. Vi ses på nästa lektion! :)
Problem lösta genom multithreading
Multithreading uppfanns faktiskt för att uppnå två viktiga mål:-
Gör flera saker samtidigt.
I exemplet ovan utförde olika trådar (familjemedlemmar) flera handlingar parallellt: de diskade, gick till affären och packade saker.
Vi kan ge ett exempel som är närmare relaterat till programmering. Anta att du har ett program med ett användargränssnitt. När du klickar på 'Fortsätt' i programmet bör vissa beräkningar ske och användaren bör se följande skärm. Om dessa åtgärder utfördes sekventiellt, skulle programmet bara hänga sig efter att användaren klickat på knappen "Fortsätt". Användaren kommer att se skärmen med knappen "Fortsätt" tills programmet utför alla interna beräkningar och når den del där användargränssnittet uppdateras.
Jag antar att vi väntar ett par minuter!
![Multithreading i Java: vad det är, dess fördelar och vanliga fallgropar - 3]()
Eller så kan vi omarbeta vårt program, eller, som programmerare säger, "parallellisera" det. Låt oss utföra våra beräkningar på en tråd och rita användargränssnittet på en annan. De flesta datorer har tillräckligt med resurser för att göra detta. Om vi tar den här vägen kommer programmet inte att frysa och användaren kommer att flytta smidigt mellan skärmarna utan att oroa sig för vad som händer inuti. Det ena stör inte det andra :)
-
Utför beräkningar snabbare.
Allt är mycket enklare här. Om vår processor har flera kärnor, och det har de flesta processorer idag, så kan flera kärnor hantera vår lista med uppgifter parallellt. Självklart, om vi behöver utföra 1000 uppgifter och var och en tar en sekund, kan en kärna avsluta listan på 1000 sekunder, två kärnor på 500 sekunder, tre på lite mer än 333 sekunder, etc.
public class MyFirstThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("I'm Thread! My name is " + getName());
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
MyFirstThread thread = new MyFirstThread();
thread.start();
}
}
}
Problem skapade av multithreading
I vårt exempel med böcker såg du att multithreading löser mycket viktiga uppgifter och kan göra våra program snabbare. Ofta många gånger snabbare. Men multithreading anses vara ett svårt ämne. Faktum är att om det används felaktigt skapar det problem istället för att lösa dem. När jag säger "skapar problem", menar jag inte i någon abstrakt mening. Det finns två specifika problem som multithreading kan skapa: dödläge och tävlingsförhållanden. Deadlock är en situation där flera trådar väntar på resurser som hålls av varandra, och ingen av dem kan fortsätta att köras. Vi kommer att prata mer om det i efterföljande lektioner. Följande exempel kommer att räcka för nu:
Föreställ dig att Tråd-1 interagerar med något Objekt-1 och att Tråd-2 interagerar med Objekt-2. Dessutom är programmet skrivet så att:
- Tråd-1 slutar interagera med Objekt-1 och växlar till Objekt-2 så fort Tråd-2 slutar interagera med Objekt-2 och växlar till Objekt-1.
- Tråd-2 slutar interagera med Objekt-2 och växlar till Objekt-1 så fort Tråd-1 slutar interagera med Objekt-1 och växlar till Objekt-2.
public class MyFirstThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread executed: " + getName());
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
MyFirstThread thread = new MyFirstThread();
thread.start();
}
}
}
"Java Concurrency in Practice" skrevs 2006, men har inte förlorat sin relevans. Den är tillägnad flertrådad Java-programmering — från grunderna till de vanligaste misstagen och antimönster. Om du någon gång bestämmer dig för att bli en multithreading-guru är den här boken ett måste att läsa. Vi ses på nästa lektion! :)
GO TO FULL VERSION