diff --git a/Ingegneria del Software/index.md b/Ingegneria del Software/index.md index 35c04b4..9578f05 100644 --- a/Ingegneria del Software/index.md +++ b/Ingegneria del Software/index.md @@ -1102,6 +1102,94 @@ I metodi protagonisti di questo paragrafo sono 3: Dato che `notify` non è deterministica (e quindi potrebbe risvegliare il thread sbagliato), si preferisce utilizzare `notifyAll` per risvegliare tutti i thread e racchiudere la `wait` dentro un `while` per fare in modo che solo il thread giusto possa andare avanti. Per ulteriori informazioni sul meccanismo `wait`/`notify`, consultare la [documentazione](https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Object.html#wait--). +Un thread dispone di uno stato che può mutare a seconda delle condizioni in cui si trova e dei metodi che in esso vengono chiamati. Lo schema seguente mostra gli stati e le transizioni. + +```mermaid +stateDiagram-v2 + initial --> ready: Thread.start() + ready --> running: _Al thread viene assegnato uno slot temporale_ + running --> ready: _Il thread consuma completamente il suo slot temporale_ + running --> blocked: _Il thread attende il lock_ + blocked --> ready: _Al thread è dato il lock richiesto_ + running --> waiting: wait() + waiting --> ready: notify(), notifyAll() + running --> sleeping: Thread.sleep() + sleeping --> ready + running --> stopped: _Il metodo run è terminato_ +``` + +Dato che un blocco `synchronized` non impedisce al thread di essere interrotto, è possibile che vi sia dell'inconsistenza anche quando un metodo è correttamente sincronizzato. Per risolvere tale problema si utilizzano i cosiddetti **oggetti immutabili**. +Un oggetto immutabile è un istanza di una classe che non ammette in alcun modo modifiche allo stato (nella pratica, questo si realizza non includendo metodi in grado di modificare lo stato). + +### Multithreading avanzato + +#### La classe `ReentrantLock` + +Per evitare problemi di deadlock, è possibile utilizzare la classe `ReentrantLock`. Questa classe, permette di prendere e rilasciare lock in modo non bloccante in modo da poter controllare se il lock sia stato preso con successo. + +```java +public class ClasseConLockCorretti { + private Lock lock1, lock2; + + public ClasseConLockCorretti() { + lock1 = new ReentrantLock(); + lock2 = new ReentrantLock(); + } + + public void metodo() { + // Si tenta di prendere ciascun lock in maniera non bloccante e ci si segna se l'operazione ha avuto successo + boolean gotFirstLock = lock1.tryLock(); + boolean gotSecondLock = locl2.tryLock(); + + // Se entrambi i lock sono stati presi, allora si può procedere + if(gotFirstLock && gotSecondLock) { + try { + // Codice che richiede entrambi i lock + } finally { + + // E' necessario sbloccare i lock manualmente + if(gotFirstLock) + lock1.unlock(); + + if(gotSecondLock) + lock2.unlock(); + + // Si usa un `finally` per garantire che, qualunque cosa succeda, i lock vengano sbloccati + } + } + } +} +``` + +#### Esecutori + +Nel caso in cui si debba gestire una grande quantità di thread, l'overghead che si paga ad ogni context switch non è più trascurabile rispeto al tempo di esecuzione effettivo. +Per risolvere questo problema, si utilizzano gli esecutori, dei quali ne esistono di svariati tipi. + +La factory `Executors.newSingleThreadExecutor()` si usa per creare un esecutore che esegue un numero arbitrario di `Runnable` in modo sequenziale, tutti su un singolo thread. + +```java +ExecutorService e = Executors.newSingleThreadExecutor(); + +// Si aggiungono i vari `Runnable` +e.execute(new Runnable() {...}); +e.execute(new Runnable() {...}); +e.execute(new Runnable() {...}); +e.execute(new Runnable() {...}); + +// L'`ExecutorService` va spento manualmente quando tutti i `Runnable` hanno terminato +e.shutdown(); +``` + +La factory `Executors.newFixedThreadPool()` si usa per crare un esecutore equivalente all'esecutore precedente ma è possibile specificare quanti thread si suddividono i `Runnable` (che comunque vengono presi dalla coda in ordine e vengono portati a termine). + +``` +// Il numero di thread gestiti dall'esecutore è specificato come parametro, in questo caso `3` +ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(3); +``` + + +