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A brief introduction to Java Threads as accessible from Processing.

Thread: definizione

Un thread (di controllo) è una lista di istruzioni eseguite sequenzialmente da un programma. I thread di un programmacondividono uno stesso spazio di indirizzamento. Pur avendo stack e variabili locali separate, condividono le variabiliglobali. I thread sono "leggeri", nel senso che la creazione, distruzione e sincronizzazione sono relativamente economichegrazie alla condivisione dello spazio di indirizzamento. Le ragioni per organizzare un programma in un certo numero dithread possono essere molteplici:

  • Certi programmi si scrivono più semplicemente, in special modo le collezioni di compiti debolmente connessi(cioè largamente indipendenti).
  • I programmi interattivi risultano più efficienti laddove il servizio dell'input o il display dell'output sonoorganizzati in thread distinti.
  • I programmi sono potenzialmente parallelizzabili su architetture multi-processore o multi-core.
  • Il problema in esame richiede parti di programma in comunicazione asincrona tra loro.
  • E' utile imporre una struttura modulare al codice.

I/o non bloccante

Una delle motivazioni forti per la programmazione concorrentemediante thread è l'ottenimento di servizi non bloccanti per Input/Output. Quando l'applicazione ha necessità di effettuare un I/O, è opportuno che non siblocchi, in modo da consentire che altre operazioni non dipendenti da quell'I/O possano essere effettuate.Una tecnica di gestione dell'I/O non bloccante, utilizzata ad esempio nei microcontrollori usati nelle board per il physical computing, è il polling , cioè la verifica ciclica dell'accadimento di eventi su un insieme di dispositivi diinput. La ciclicità del polling è gestita da un timer. L'I/O non bloccante si può realizzare mediante i thread. Lalettura di un certo dispositivo si può assegnare ad un certo thread il quale si blocca in attesa dei dati. Gli altrithread, che non dipendono dalla lettura del dato, possono però procedere in maniera concorrente.

Diagrammi di attivazione

Il codice Processing seguente invoca il metodo stampa() sull'oggetto cl della classe Classe1 . class Classe1 { void stampa() {for (int i=0; i<100; i++) println("yep"); }} void setup() {Classe1 cl = new Classe1(); cl.stampa();} Il flusso di elaborazione si può rappresentare graficamente con il diagramma di attivazione di [link] , il quale presenta evidentemente un singolo thread.
Diagramma di attivazione a thread singolo
Se invece la classe viene realizzata come estensione della classe Thread , allora è possibile procedere all'attivazione di un thread secondario mediante invocazionedel metodo start() . Il codice va riscritto come class Classe2 extends Thread{ void run() {for (int i=0; i<100; i++) println("yep"); }} void setup() {Classe2 cl = new Classe2(); cl.start();} Si noti che il metodo stampa() ora si chiama run() . Il metodo start() esiste nelle superclassi di Classe2 (nella classe Thread , e si occupa dell'invocazione del metodo run() . Questa volta il flusso di elaborazione, riportato in [link] presenta due thread.
Diagramma di attivazione a doppio thread
Esiste un secondo modo di dichiarare e attivare un thread , mediante implementazione della interfaccia Runnable di Java. E' questa modalità che bisogna usare se si vuoleattivare un nuovo thread su un oggetto di una classe che è già dichiarata come estensione di un'altra classe.

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Source:  OpenStax, Programmazione di artefatti interattivi. OpenStax CNX. Dec 09, 2010 Download for free at http://cnx.org/content/col10417/1.9
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