PDF de programación - 10. Hilos

10. Hilos

– Definición y ejecución

• Thread y Runnable

– Ciclo de vida de un hilo

Interrupción

•
• Bloqueo:
– sleep
– Sincronización

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Hilos

• Trasladan el concepto de multitarea a la ejecución de un

programa.

• Resuelven problemas de difícil solución sin ellos:

– ¿Cómo conseguimos atender la pulsación de teclas del usuario y conceder

el turno a las entidades del juego para que se muevan
independientemente?

• Hilo = flujo de ejecución
• El uso de hilos conlleva muchos RIESGOS:

– Distintos flujos de ejecución accediendo a los mismos objetos

del programa (!!!)

– (cid:206)Surgen todos los problemas de la programación

concurrente

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Definición y Ejecución de un hilo

• Un hilo es un objeto cuya clase hereda de Thread
• Define su flujo de ejecución en un método run()

• Ejemplo:

public class Temporizador extends Thread {

public void run() {
}

...

}

• Comienzan su ejecución con una llamada a start()

Temporizador temp = new Temporizador();
temp.start();

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Problema con la herencia

• Heredar de Thread puede resultar inconveniente: herencia simple.
• Solución: uso de interfaces

interface Runnable {
}

void run ();

• El hilo tiene la opción de implementar la interfaz:

public class Temporizador extends Notificador
implements Runnable{

public void run() { ...}

• Pero la clase no es un hilo, hace falta convertirla:

Temporizador temp = new Temporizador();
Thread hilo = new Thread(temp);
hilo.start();

• Todas las operaciones sobre el hilo hay que hacerlas con la variable

Thread.

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Finalización de un Hilo
• El flujo principal de un programa acaba cuando termina el método main.
• Un hilo acaba cuando finaliza el método run() normal o por una

excepción no capturada.

• A veces es necesario detener un hilo, pero debido a cuestiones de

concurrencia la detención debe ser ordenada: Interrupción

hilo.interrupt();

• El hilo debe controlar cuando se solicita su interrupción:

if (Thread.interrupted()) ...

• Consideraciones método interrupted():

– El método interrupted es de clase para poder llamarlo desde una clase que no

herede de Thread

– La llamada al método resetea un flag de interrupción. Alternativa:

Thread.currentThread().isInterrupted();

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Ciclo de vida

• Un hilo puede estar en cuatro estados:

– Inicial: antes de ejecutar start(). En realidad aún no es un hilo.
– En ejecución: tras ejecutar start() y durante el método run().
– Bloqueado:

• En un candado (sincronización ...)
• Durmiendo: Thread.sleep(milisegundos);

– Finalizado.

• Podemos averiguar si el hilo está en ejecución o

bloqueado:
hilo.isAlive();

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Método sleep

• Un hilo puede ser interrumpido durante el sueño con una

llamada interrupt().

• El método sleep lanza la excepción InterruptedException

while (true) {

try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(“hola”);
} catch (InterruptedException e) { ...}

}

• Cuando un hilo es interrumpido durante el sueño no queda

activado el flag de interrupción (!!)

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Sincronización

• Varios hilos accediendo a los mismos datos pueden dar lugar a

inconsistencias.

• Ejemplo: clase Punto método incX()

– x = x + 1;

• Hay que contemplar la posibilidad de que un método sea ejecutado

concurrentemente y protegerlo: (esquema a priori)
– public synchronized void incX() { ... }
– La llamada al método bloquea al hilo si hay otro ejecutando esa operación sobre el

mismo objeto.

• Si la clase no está protegida, los hilos deben evitar los problemas de
concurrencia poniendo un candado sobre el objeto: (esquema a
posteriori)
synchronized(pto) {

pto.incX();
...

}

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Cuestiones avanzadas y Conclusiones

• Grupos de hilos.
• Prioridades.
• Estrategias de sincronización
•

...

• Consejos:

– Programar hilos puede ser un perjuicio más que un beneficio.

– Hay que utilizar los hilos con sensatez

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Ejemplo - Temporizador

import java.util.*;

public class Temporizador extends Thread {

private int espera;
private List despertables = new ArrayList();
public Temporizador (int espera) {
}
public void addDespertable (Despertable d) {
}
public void removeDespertable (Despertable d) {
}

despertables.remove(d);

this.espera = espera;

despertables.add(d);

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Ejemplo - Temporizador

public void run () {

while (!interrupted()) {

try {
} catch (InterruptedException e) {

Thread.sleep(espera);

break;

}
Iterator it = despertables.iterator();
while (it.hasNext()) {

Despertable d = (Despertable)it.next();
d.despierta();

}

}

}

}

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Ejemplo - Temporizador

public interface Despertable {

void despierta();

}
public class Perezoso implements Despertable {

private String nombre;

public Perezoso (String nombre) {

this.nombre = nombre;

}

public void despierta () {

System.out.println(nombre + ": he sido despertado");

}

}

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Ejemplo - Programa

public class Programa {

public static void main (String[] args) {

Temporizador temp = new Temporizador (1000);
temp.addDespertable(new Perezoso("1"));
temp.addDespertable(new Perezoso("2"));
temp.start();
//Esperamos 5 sg para interrumpir la alarma
try {
} catch (InterruptedException e) {}
temp.interrupt();
// Espero a que termine
while (temp.isAlive());

Thread.sleep(5000);

}

}

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Ejemplo- salida del programa

perezoso.despierta
perezoso.despierta
perezoso.despierta
perezoso.despierta

temp.interrupt

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Reflexión en Java
• Paquete java.lang.reflect

•

Incluye las clases:
– Field
– Method
– Constructor

• Permite:

– Examinar las propiedades de una clase en tiempo de ejecución.
– Inspeccionar los objetos en tiempo de ejecución
– Utilizar los objetos Method como si fueran punteros a función

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clase Class
• public static Class forName(String className)
• Field [] getFields()
• Field [] getDeclaredFields()
• Field getField(String name)
• Method [] getMethods
• Method [] getDeclaredMethods()
• Method getMethod(String name,

Class[] parameterTypes)

• Constructor [] getConstructors
• Constructor [] getDeclaredConstructors()
• String getName()
• boolean isInstance(Object obj) //equivale instanceof

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clases Field y Method
• Clase Field:

– public Object get(Object obj)
– public Class getType()
– public String getName()

• Clase Method:

– public Class[] getExceptionTypes()
– public Class[] getParameterTypes()
– public Class getReturnType()
– public String getName()
– public Object invoke(Object obj, Object[] args)

• si obj = null invocamos un método de clase

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Ejemplo: invocar método de clase
class Cuenta{

public static Cuenta abrir(Persona titular){
…
}

}
•

Invocar al método de clase mediante reflexión:

Persona titu = bd.getCliente(“pepito”);
Class claseCta = Class.forName(“banco.Cuenta”);
Method metodoAbrir = claseCta.getMethod(“abrir",
Cuenta cta = (Cuenta)metodoAbrir.invoke(null,

new Class[]{Persona.class});

new Object[] {titu});

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