Java Threads

[mGa]

Hallo Leute,

für eine Facharbeit im Bereich Informatik habe ich mir das Thema "Java Threads" ausgesucht und dazu habe ich mir auch schon ein anschauliches Beispiel überlegt. So will ich zunächst einen Feuermelder realsieren. Meine Überlegung war, dass ich ein Thread habe, der ständig prüft, welchen Status der Feuermelder hat (z.b. Feuer oder kein Feuer). Ein weiterer Thread soll die Steuerung des Feuermelders übernehmen, der z.B. den Status festsetzt. Sobald also der Status auf Feuer gesetzt wird, soll der ÜberprüferThread wissen, dass es brennt, da er ja ständig den Status überprüft ... (siehe Bild)

Mein Problem liegt darin, wie kann ich es machen, dass der PrüferThread über die Änderung des Statues Bescheid weiß?

Vielen Dank im Voraus!

 

[F.S.WhiTeY]

Deine überlegungen und dein Vorhaben gefallen mir ^^

Nun das machst du indem du mit Notify arbeitest. Musst du mal nen bissel googlen. Der eine Thread wird auf Wait gesetzt und wartet solang bis er vom überwachenden Thread das "wakeup" signal bekommt. Das macht man am besten mit Notify.

Du könntest z.B. mit dem Überwachertherad eine Ressource sperren und dann freigeben wenn Feuer ist. Dann kann der Alarm losgehen.

threads:

Java ist auch eine Insel – 9 Threads und nebenläufige Programmierung


Expliziet für wait und notify :
Java ist auch eine Insel – 9.6 Synchronisation über Warten und Benachrichtigen

 

[Marco13]

Meine Überlegung war, dass ich ein Thread habe, der ständig prüft, welchen Status der Feuermelder hat...
Es wäre zwar ein schönes Beispiel, wo man sieht, wie sehr man verzweifeln kann, wenn man nicht an der richtigen Stelle ein 'volatile' einfügt, aber ansonsten ist alles, was dem Muster

while (!someCondition()) { /* do nothing */ }

folgt etwas, was man "busy waiting" nennt, und was man nur in Ausnahmefällen rechtfertigen kann, wenn die Bedingung nicht anders überwachbar ist und man statt "nothing" zumindest ein angemessenes Thread.sleep(x) macht.

Ich finde, für Threads könnte was "Producer-Consumer"-Mäßiges interessant sein, oder irgendwas, wo mehrere Threads irgendwelche Aufwändigen Berechnungen durchführen.

EDIT: BTW: Das mit dem wait+notify war schon der richtige Tipp - DAS ist dann nämlich etwas, was im oben angedeuteten Sinne "überwachbar" ist. Wo dann aber der Nutzen der Threads ist, könnte schwer zu vermitteln sein.

 

[XHelp]

while (!someCondition()) { /* do nothing */ }

...
Wo dann aber der Nutzen der Threads ist, könnte schwer zu vermitteln sein.

Man könnte es so gestalten:

while (!someCondition()) { /* do nothing */ }
mainProgram.someCallBackMethod();

Dann könnte man ggf. eine Anknüpfung an Sinn der Threads machen.

 

[André Uhres]

Hallo mGa,

herzlich willkommen in unserem Java Forum.

Wir können im Feuermelder einfach eine BlockingQueue (seit Java 5) für die Meldungen anlegen. Dort können wir dann mit add(..) neue Meldungen ablegen und mit take() jeweils eine Meldung zur Verarbeitung abholen. Die Methode take() wartet, wenn nötig, bis eine Meldung verfügbar ist.

Gruß,
André

 

[ARadauer]

Mein Problem liegt darin, wie kann ich es machen, dass der PrüferThread über die Änderung des Statues Bescheid weiß?

der Prüfer muss eine Referenz auf das zu prüfende haben und alle x ms nachsehen... und dann die anderen informieren...

 

[André Uhres]

...alle x ms nachsehen...

Hallo ARadauer,

dein Vorschlag entspricht einem aktiven Warten. Für die Synchronisation in Java wird generell davon abgeraten .

Gruß,
André

 

[ARadauer]

Hallo ARadauer,

dein Vorschlag entspricht einem aktiven Warten. Für die Synchronisation in Java wird generell davon abgeraten .

Gruß,
André

ok verstehe... mach eigentich wenig mit threading... das cuncurency buch mit den zügen vorne drauf würde mir wahrscheinlich nicht schaden..

Dort können wir dann mit add(..) neue Meldungen ablegen und mit take() jeweils eine Meldung zur Verarbeitung abholen.

im Grunde würde dann das Fuer eine Meldung an den Feuermelder schicken. Was ist aber wenn ich den Code der Zustand hält nichit verändern kann... mhn zb ein Satz in der DB oder ein File.. starte etwas wenn aufeinmal File X verhanden ist?

 

[Marco13]

Das wäre dann einer der Fälle, auf die sich das hier zum "busy waiting" bezog:

... was man nur in Ausnahmefällen rechtfertigen kann, wenn die Bedingung nicht anders überwachbar ist und man statt "nothing" zumindest ein angemessenes Thread.sleep(x) macht.

@Andre: Ich finde die Sache mit der BlockingQueue auch praktisch. Die bringt genau diese gewünschte Funktionalität, und man kann sie SEHR einfach anwenden, und fast nichts falsch machen. Eigentlich sollte diese Queue dann eine Maximalgröße von 1 haben, und eigentlich wäre diese Queue dann nur eine (sehr komplexe und aufwändige) "Verpackung" von einem Lock mit einer Condition. Aber die Einfachheit, Übersichtlichkeit (ohne try/finally und so) und Fehlerresistenz rechtfertigt das dann IMHO.

 

[mGa]

Ich habe mir nun ein Beispiel ausgesucht, in dem vier Verschiedene Threads eine ArrayList füllen. Jeder Thread fragt, die Datenbank ab ob noch freie Plätze im ArrayList sind und falls dies war ist, funktioniert die Schleife und ruft die Methode zum hinzufügen auf. Diese Methode ist synchronized. Hier nun mein Problem: Ich habe z.B. eine grenze von 20 gewählt und wenn nur ein Thread die Liste füllt, dann werden auch nur 20 Einträge eingetragen, wenn ich nun aber zwei weitere Thread dazuschalte sinds am Ende immer 22 Einträge die in der ArrayList stehen ... Ich habe versuch den Zaehler in der Datenbankklasse auf "volatile" zu setzen, aber irgendwie bleibt der gewünschte Effekt aus, ebenso ist die Abfrage Methode nach freien Plätzen synchronized ... Wo mache ich einen Fehler? Vielen Dank im voraus!

 

[XHelp]

Der Fehler ist dann höhstwahrscheinlich im Code... also könnte es nicht schaden diesen auch zu zeigen.

 

[mGa]

Hier ist der Code vom Thread und von der Datenbank:

Thread:

public void run() {
        while(this.Datenbank.freieSlots()) {
            try {                
                this.sleep(100);
            } catch(InterruptedException e) { }

            this.Datenbank.neuerBesucherHinzuegen(...);
        }
}

Datenbank:

class Datenbank {
    private ArrayList...;
    private int AktuelleAnzahl;
    private int MaxAnzahl;

    public synchronized void neuerBesucher(...) {
        this.AktuelleAnzahl++;
        Besucher NeuerBesucher = new ...;
        this.[...].add(NeuerBesucher);                 
    }

    public synchronized boolean freieSlots() {
        return ((this.MaxAnzahl - this.AktuelleAnzahl) > 0);
    }

Danke schonmal!

 

[ARadauer]

Variablen schreibt man klein...

       while(this.Datenbank.freieSlots()) {
            try {                
                this.sleep(100);
            } catch(InterruptedException e) { }
 
            this.Datenbank.neuerBesucherHinzuegen(...);
        }

mhn naja es geht ja bei synchronized nur drum, dass nicht zwei threads gleichzeitig den MEthode betretten.

Ist was frei... ja.. dann warte ich mal 100 ms, dann füg ich ein..... mhn sagt aber keiner das in den 100 ms nicht andere auf die selbe idee gekommen sind und was eingefügt haben...

 

[F.S.WhiTeY]

ARadauer hat recht. Ich weiß nicht ob sich das über nen Thread-Pool besser machen liese aber man kann einen Thread-Pool Runterfahren ( shutdown(); ) und dann werden keine neuen anfragen mehr angenommen.

Laufende Threads werden allerdings nicht beendet, also bin ich mir nocht sicher dass dieses Problem damit gelößt wäre.

Auf jedenfall könnte man von Außen mit stop(); alle anderen laufenden Threads beenden wenn die grenze erreicht ist.

 

[ARadauer]

der ganze Ablauf: nachschaun, erzeugen, einfügen... muss synchronisiert werden...

 

[mGa]

Ok, ich habs jetzt gelörst, in dem ich in die Methode "this.Datenbank.neuerBesucherHinzuegen()" einfach nochmals eine Abfrage über die freienSlots eingebaut habe, und dann gehts ...