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
2
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
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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
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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
Hola Mundo 1
Programa
Principal
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
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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
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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;
}
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));
//funcion para la ejecucion del hilo
t1.start();
public void run(){
t2.start();
try{
t3.start();
sleep(retardo);
}
} catch(InterruptedException e){
}
;
}
System.out.println("hola mundo " + nombre + " " + retardo);
}
}
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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
Métodos de Clase
Thread
Métodos de Instancia
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Métodos de Clase

currentThread()


yield()


Devuelve el objeto Thread que representa a la
tarea que se esta ejecutando actualmente
Permite permutar la ejecución de la tarea actual y
la siguiente tarea ejecutable disponible
sleep(long)

Provoca que la tarea en curso entre en pausa
durante un número de milisegundos indicado por
“long”
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Métodos de Instancia

start()


run()


Cuerpo de una tarea o hilo de ejecución. Es llamado por el
método start()
stop()


Indica al interprete de java iniciar una tarea.
Inmediatamente se invoca al método run()
Detiene la ejecución de una tarea y la destruye
suspend()

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()
 Utilizada para revivir una tarea suspendida, aunque no se
garantiza que se inicie su ejecución de forma inmediata
setPriority(int)
 Asigna la prioridad indicada por “int” a una tarea (rango de
valores: 1, …, 10). Existen constantes predefinidas como
“MIN_PRIORITY”, “NORM_PRIORITY”, “MAX_PRIORITY”
getPriority()
 Devuelve la prioridad de una tarea en curso
setName(String)
 Permite identificar a una tarea a través de un nombre
getName()
 Devuelve el valor actual de tipo cadena asignado como nombre
a la tarea
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Creación de Tareas en Java
Implementación de la
clase Runnable
Extender la clase Thread
class TestHilos extends Thread{
public void run(){
...
public class TestHilos implements Runnable{
Thread t;
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
•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 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");
public MiHilo(String s, int d){
nombre = s;
retardo = d;
}
hiloA.start();
hiloB.start();
try{
Thread.currentThread().sleep( 1000 );
} catch (InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread());
}
public void run(){
try{
Thread.currentThread().sleep(retardo);
} catch (InterruptedException e){}
System.out.println("hola Mundo! " + nombre + " " + retardo
+ " " + Thread.currentThread());
}
}
}
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Ejemplo 2: Thread
class MiHilo extends Thread{
private String nombre;
private int retardo;
public class Hilos3 {
public static void main(String[] args) {
//constructor
public MiHilo(String s, int d){
nombre = s;
retardo = d;
}
Thread hiloA = new Thread(new MiHilo("hiloA",(int)
(Math.random()*2000)),"hiloA");
Thread hiloB = new Thread(new MiHilo("hiloB",(int)
(Math.random()*2000)),"hiloB");
public void run(){
try{
Thread.currentThread().sleep(retardo);
} catch (InterruptedException e){}
System.out.println("hola mundo! " + nombre + "
" + retardo + " " + Thread.currentThread());
}
}
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;
}
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));
//funcion para la ejecucion del hilo
t1.start();
public void run(){
t2.start();
try{
t3.start();
sleep(retardo);
}
} catch(InterruptedException e){
}
;
}
System.out.println("hola mundo " + nombre + " " + retardo);
}
}
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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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