ただし 無作為にスレッドを複数実行すると 結果不正やデッドロックが起きる可能性がある 複数のスレッド ( マルチスレッド ) を安全に実行する ( スレッドセーフにする ) ためには 同期処理を用いるこ とが必要になる 同期処理は 予約語 synchronized で行うことができる ここでは sy

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1 オブジェクト指向プログラミング演習 2010/10/27 演習課題 スレッド ( その 2) 同期処理 結果不正 デッドロック 前回のスレッドの演習では 複数のスレッドを実行し 一つのプログラムの中の違う処理を同時に実行し た

2 ただし 無作為にスレッドを複数実行すると 結果不正やデッドロックが起きる可能性がある 複数のスレッド ( マルチスレッド ) を安全に実行する ( スレッドセーフにする ) ためには 同期処理を用いるこ とが必要になる 同期処理は 予約語 synchronized で行うことができる ここでは synchronized につ いて演習を行う

3 課題 1 以下のプログラム Kadai を複数回実行してみると 結果が違う場合がある /* スレッドの結果不正をテストする */ public class Kadai102701{ public static void main(string[] args){ SimpleThreadTest simplethreadtest = new SimpleThreadTest(); Thread thread = new Thread(simpleThreadTest); thread.start(); //simplethreadtest.run() が呼ばれ, その後 add() を呼ぶ simplethreadtest.add(); // 同時にもう一回 add() を呼ぶ class SimpleThreadTest implements Runnable{ int sum; // 合計を保持するインスタンス変数 /* Thread.start() から呼ばれる */ public void run(){ this.add(); //add() を呼ぶだけ /* を行うだけ */ public void add(){ catch(interruptedexception ie){ sum = 0; //sum を 0 にして catch(interruptedexception ie){ sum = sum + 100; // sum に 100 足す catch(interruptedexception ie){ System.out.println("0+100 ="+sum); //0+100 は 100 のはず?

4 実行例 $ java Kadai = =200 $ java Kadai = =200 $ java Kadai = =100 $ メソッドを synchronized 宣言することにより そのメソッドが複数のスレッドから同時に呼ばれないようにすることができる public synchronized void dangerousmethod(){... 上記例では メソッド dangerousmethod() を synchronized 宣言することにより メソッド dangerousmethod() は複数のスレッドから同時に呼ばれない ( 後に呼んだスレッドは 前のスレッドがメソッドを抜けるまで待つ ) プログラム Kadai のメソッドに synchronized 宣言を追加し 0+100=100 と常に正しく表示されるように修正せよ 課題 2 synchronized はメソッド全体のロックだけでなく 特定のブロックだけをロックすることもできる synchronized( オブジェクト ) { ブロック 上記では オブジェクトをロックし ブロック内を安全に処理する 別のスレッドで 同じオブジェクト ( 鍵 ) をロックする synchronized 処理は同時に実行されず ブロック内の処理を完了するまで待たされる 例 ) synchronized( this ) { //this をロックオブジェクトに利用する例 dangerousdata += 100;... 上記例では synchronized 処理でオブジェクト this をロックし 安全にブロック内の処理を行う

5 以下のプログラム Kadai を複数回実行してみると 結果が違う場合がある /* スレッドの結果不正をテストする */ public class Kadai102702{ public static void main(string[] args){ SimpleThreadTest simplethreadtest = new SimpleThreadTest(); Thread thread = new Thread(simpleThreadTest); thread.start(); //simplethreadtest.run() が呼ばれ, その後 add() を呼ぶ simplethreadtest.subtract(); // 同時に subtract() を呼ぶ class SimpleThreadTest implements Runnable{ int sum; // 合計を保持するインスタンス変数 /* Thread.start() から呼ばれる */ public void run(){ this.add(); //add() を呼ぶだけ /* を行うだけ */ public void add(){ catch(interruptedexception ie){ sum = 0; //sum を 0 にして catch(interruptedexception ie){ sum = sum + 100; // sum に 100 足す catch(interruptedexception ie){ System.out.println("0+100 ="+sum); //0+100 は 100 のはず?

6 /* を行うだけ */ public void subtract(){ catch(interruptedexception ie){ sum = 1000; //sum を 1000 にして catch(interruptedexception ie){ sum = sum - 500; // sum に 100 足す catch(interruptedexception ie){ System.out.println(" ="+sum); // は 500 のはず? 実行例 $ java Kadai = =600 $ java Kadai = =-400 $ java Kadai = =100 $ java Kadai = =600 $ プログラム Kadai のメソッド add() と subtract() 両方に synchronized ブロック処理を追加し 0+100= =500 と常に正しく表示されるようにプログラム修正せよ

7 課題 3 タイピングゲームなどは 自分がタイプしている最中にも 非同期的に ( 同時に ) コンピュータが時間を計 って動作することにより リアルタイムな操作性を実現している 以下のタイピングゲームをスレッド処理 を用いて非同期で実行できるよう完成させなさい import java.io.*; /* タイピングゲームもどき */ public class Kadai102703{ public static void main(string[] args){ Typing typing = new ******(); //Typing クラスの生成 Thread thread = ******(typing); //Thread クラスの生成 System.out.println(" 以下の文章を間違わずにタイプしください "); Thread.sleep(1000); catch(interruptedexception ie){ String string = "Now is the time for all good men to come to the aid of their country."; System.out.println(string); ******.start(); // スレッド開始 typing.type(string);

8 class Typing implements Runnable{ Object lock = new ******(); // 共通ロックオブジェクトを生成 boolean fired = false; /* Thread.start() から呼ばれる */ public void run(){ this.timer(); //timer() を呼ぶだけ public void timer(){ //sleep() で時間を待つ Thread.sleep(10000); catch(interruptedexception ie){ synchronized(****){ // 共通のロックオブジェクト if(fired == true) { System.out.println(" あなたの勝ち!"); else{ System.out.println(" ドーン! あなたの負け!"); fired = true; public void type(string string){ String line=""; BufferedReader buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); line = buf.readline(); catch(ioexception ioe){ synchronized(****){ // 共通のロックオブジェクト if(line.equals(string) && (fired == false)){ System.out.print(" バーン!"); fired=true;

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