PDF de programación - Hilos

Hilos

BUAP

Introducción

 Normalmente, los programas son ejecutados de

forma secuencial

Único flujo de control

 Un programa con un único flujo de control, ejecuta

sólo una tarea (hilo)

Dr. Ivan Olmos

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Introducción

 Históricamente, los sistemas de cómputo
personales sólo han tenido un único CPU
 Al volverse más poderosos los CPU, se

desarrolló
 S. O. multitarea / multiproceso
 Programación multitarea (multihilo), multiproceso

Programación (pseudo)concurrente

Dr. Ivan Olmos

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Hilos

 Un hilo (thread) es un flujo de control

secuencial dentro de un programa

public class Hola_Mundo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hola Mundo\n");
}
}

Una aplicación de control único realiza su tarea ejecutando subtareas

de forma secuencial

Dr. Ivan Olmos

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Hilos

 Un programa puede generar dos o más hilos
de ejecución, los cuales siempre dependerán
de la aplicación principal
 P. E. Imprimir diferentes mensajes desde una

aplicación principal

Programa
Principal

Hola Mundo 1

Hola Mundo 2

Hola Mundo 3

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Características Generales de
los Hilos
 Típicamente, las tareas controlan un único

aspecto dentro de un programa

 Todas las tareas comparten los mismos

recursos

Aplicación Java

Thread 1

Thread 2

Thread 3

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Multitarea vs. Multiproceso

 Multiproceso: dos

programas se
ejecutan
“aparentemente” a la
vez, sin necesidad
de tener una relación
entre ellos

 Multitarea: dos o

más tareas se
ejecutan a la “vez”
dentro de un mismo
programa

Dr. Ivan Olmos

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Ejemplo

class TestHilos extends Thread{
private String nombre;
private int retardo;

//constructor
public TestHilos(String s, int d){

nombre = s;
retardo = d;

}

//funcion para la ejecucion del hilo
public void run(){
try{

sleep(retardo);

} catch(InterruptedException e){
;
}
System.out.println("hola mundo " + nombre + " " + retardo);
}
}

public class hilos {

public static void main(String[] args) {
TestHilos t1,t2,t3;
t1 = new TestHilos("hilo_1",(int)(Math.random()*2000));
t2 = new TestHilos("hilo_2",(int)(Math.random()*2000));
t3 = new TestHilos("hilo_3",(int)(Math.random()*2000));

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

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Programación con
Hilos en Java

Introducción

 Java permite la ejecución de diferentes hilos

a partir de clases derivadas de la clase
Thread, o bien a través de la implementación
de la clase Runnable

Thread

Métodos de Clase

Métodos de Instancia

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Métodos de Clase

 currentThread()

 Devuelve el objeto Thread que representa a la

tarea que se esta ejecutando actualmente

 yield()

 sleep(long)

 Permite permutar la ejecución de la tarea actual y

la siguiente tarea ejecutable disponible

 Provoca que la tarea en curso entre en pausa

durante un número de milisegundos indicado por
“long”

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Métodos de Instancia

 Indica al interprete de java iniciar una tarea.

Inmediatamente se invoca al método run()

 Cuerpo de una tarea o hilo de ejecución. Es llamado por el

 start()

 run()

método start()

 stop()

 suspend()

 Detiene la ejecución de una tarea y la destruye

 Detiene la ejecución sin destruir la tarea de sistema
subyacente ni el estado de la tarea anteriormente en
ejecución

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Métodos de Instancia

 resume()

 setPriority(int)

 getPriority()

 setName(String)

 getName()

a la tarea

 Utilizada para revivir una tarea suspendida, aunque no se

garantiza que se inicie su ejecución de forma inmediata

 Asigna la prioridad indicada por “int” a una tarea (rango de
valores: 1, …, 10). Existen constantes predefinidas como
“MIN_PRIORITY”, “NORM_PRIORITY”, “MAX_PRIORITY”

 Devuelve la prioridad de una tarea en curso

 Permite identificar a una tarea a través de un nombre

 Devuelve el valor actual de tipo cadena asignado como nombre

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Creación de Tareas en Java

Extender la clase Thread

Implementación de la

clase Runnable

class TestHilos extends Thread{
public void run(){
. . .
}
}

•Ventaja: hereda todos los métodos
y variables de la clase Thread
•Desventaja: sólo se pueden
extender o derivar una vez de la
clase Thread

public class TestHilos implements Runnable{
Thread t;
public void run(){

. . .
}
}

•Ventaja: hereda todos los métodos
y variables de la clase Thread;
además permite heredar la clase
base a otras clases

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Ejemplo 1: Runnable

class NoHaceNada{
}

class MiHilo extends NoHaceNada implements Runnable{
private String nombre;
private int retardo;

public MiHilo(String s, int d){

nombre = s;
retardo = d;

}

public void run(){
try{
Thread.currentThread().sleep(retardo);
} catch (InterruptedException e){}

System.out.println("hola Mundo! " + nombre + " " + retardo
+ " " + Thread.currentThread());
}
}

public class Hilo2 {
public static void main(String[] args) {

Thread hiloA = new Thread(new MiHilo("Hilo1",
(int)(Math.random()*2000)), "hiloA");
Thread hiloB = new Thread(new MiHilo("Hilo2",
(int)(Math.random()*2000)), "hiloB");

hiloA.start();
hiloB.start();
try{
Thread.currentThread().sleep( 1000 );
} catch (InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread());
}
}

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Ejemplo 2: Thread

class MiHilo extends Thread{

private String nombre;
private int retardo;

//constructor
public MiHilo(String s, int d){

nombre = s;
retardo = d;

}

}

public void run(){
try{
Thread.currentThread().sleep(retardo);
} catch (InterruptedException e){}
System.out.println("hola mundo! " + nombre + "

" + retardo + " " + Thread.currentThread());

}

public class Hilos3 {
public static void main(String[] args) {

Thread hiloA = new Thread(new MiHilo("hiloA",(int)
(Math.random()*2000)),"hiloA");
Thread hiloB = new Thread(new MiHilo("hiloB",(int)
(Math.random()*2000)),"hiloB");

hiloA.start();
hiloB.start();
try{
Thread.currentThread().sleep(1000);
} catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread());
}
}

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Ejemplo 3:

class TestHilos extends Thread{
private String nombre;
private int retardo;

//constructor
public TestHilos(String s, int d){

nombre = s;
retardo = d;

}

//funcion para la ejecucion del hilo
public void run(){
try{

sleep(retardo);

} catch(InterruptedException e){
;
}
System.out.println("hola mundo " + nombre + " " + retardo);
}
}

public class hilos {

public static void main(String[] args) {
TestHilos t1,t2,t3;
t1 = new TestHilos("hilo_1",(int)(Math.random()*2000));
t2 = new TestHilos("hilo_2",(int)(Math.random()*2000));
t3 = new TestHilos("hilo_3",(int)(Math.random()*2000));

t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

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Sincronización de Hilos

 Cuando se trabaja con hilos, es común
realizar tareas de sincronización para:
 Determinar cuando un hilo puede operar sobre

los datos comunes

 Tomar como entrada de un hilo la salida de otro

hilo

 Recursos compartidos

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Sincronización de Hilos

 Para sincronizar hilos es importante utilizar

las funciones:
 wait: esperar por un evento – notify
 notify: avisa a cualquier proceso que esté en

espera por un objeto específico

 Analizar el ejemplo de sincronización

propuesto

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