Prestazioni e Sfide
Misurazione delle Prestazioni
È possibile utilizzare i metodi nanoTime()
o System.currentTimeMillis() per misurare il tempo di esecuzione del codice multithread.
In questo video, il codice confronta le prestazioni della somma di elementi di un array in Java eseguita in modalità multithread e single-thread. Viene inizializzato un array con interi casuali, il compito viene suddiviso tra più thread per calcolare la somma in parallelo, e successivamente viene eseguita la stessa somma in modo sequenziale per misurare e confrontare i tempi di esecuzione.
Data Race
Le race condition si verificano nei programmi multithread quando due o più thread tentano simultaneamente di operare su una risorsa condivisa senza una corretta sincronizzazione. Questo può portare a un comportamento del programma imprevedibile e non corretto, poiché i risultati dipendono da come i thread vengono eseguiti in parallelo e dalla velocità con cui accedono alla risorsa condivisa.
Questo problema è stato discusso nella sezione precedente, dove è stato mostrato come risolverlo utilizzando la parola chiave synchronized.
Comportamento Imprevedibile
Il comportamento imprevedibile può derivare da una sincronizzazione impropria. Ad esempio, la mancanza di sincronizzazione può portare i thread a lavorare con dati obsoleti.
In questo video, il codice dimostra il problema del comportamento imprevedibile nelle applicazioni multithread causato dall'accesso non sincronizzato allo stato condiviso.
Questo problema può essere risolto utilizzando la parola chiave volatile. Una variabile dichiarata come volatile può essere modificata simultaneamente da più thread. Questo garantisce che il valore della variabile sia immediatamente visibile a tutti gli altri thread dopo la modifica.
Ma non è necessario dichiarare tutti i campi come volatile
Le variabili dichiarate come volatile sono sincronizzate con la memoria principale a ogni accesso in lettura e scrittura. Questo significa che quando un thread aggiorna il valore di una variabile volatile, la modifica è immediatamente visibile a tutti gli altri thread, migliorando la visibilità. Tuttavia, ciò comporta anche che le letture possano essere più lente, quindi utilizzare volatile solo quando necessario.
Deadlock
Il deadlock si verifica quando due o più thread rimangono bloccati in attesa che l'uno rilasci le risorse dell'altro.
Nel video, abbiamo incontrato un deadlock quando due thread hanno bloccato contemporaneamente i monitor degli oggetti in sequenze diverse, portando a una situazione in cui i thread semplicemente attendevano che l'altro rilasciasse i monitor di cui avevano bisogno.
Per risolvere questo problema, è necessario garantire che tali situazioni non si verifichino. Questo si può ottenere assicurando che tutti i thread acquisiscano i monitor degli oggetti nello stesso ordine.
In questo caso, il primo thread che acquisisce il monitor di un oggetto impedirà agli altri thread di acquisire lo stesso monitor, costringendoli ad attendere fino a quando il primo thread non avrà completato il proprio compito. Solo dopo che il primo thread avrà terminato, rilascerà il monitor, consentendo agli altri thread di procedere.
Evitare problemi di multithreading
Sincronizzazione dei dati: Utilizzare la parola chiave synchronized per metodi e blocchi di codice al fine di prevenire data race.
Evitare il blocco reciproco: Assicurarsi che tutti i thread acquisiscano le risorse nello stesso ordine.
1. Quale metodo viene utilizzato per misurare il tempo di esecuzione del codice in nanosecondi?
2. Qual è il nome del problema quando più thread tentano simultaneamente di modificare la stessa risorsa?
Grazie per i tuoi commenti!
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È possibile utilizzare i metodi nanoTime()
o System.currentTimeMillis() per misurare il tempo di esecuzione del codice multithread.
In questo video, il codice confronta le prestazioni della somma di elementi di un array in Java eseguita in modalità multithread e single-thread. Viene inizializzato un array con interi casuali, il compito viene suddiviso tra più thread per calcolare la somma in parallelo, e successivamente viene eseguita la stessa somma in modo sequenziale per misurare e confrontare i tempi di esecuzione.
Data Race
Le race condition si verificano nei programmi multithread quando due o più thread tentano simultaneamente di operare su una risorsa condivisa senza una corretta sincronizzazione. Questo può portare a un comportamento del programma imprevedibile e non corretto, poiché i risultati dipendono da come i thread vengono eseguiti in parallelo e dalla velocità con cui accedono alla risorsa condivisa.
Questo problema è stato discusso nella sezione precedente, dove è stato mostrato come risolverlo utilizzando la parola chiave synchronized.
Comportamento Imprevedibile
Il comportamento imprevedibile può derivare da una sincronizzazione impropria. Ad esempio, la mancanza di sincronizzazione può portare i thread a lavorare con dati obsoleti.
In questo video, il codice dimostra il problema del comportamento imprevedibile nelle applicazioni multithread causato dall'accesso non sincronizzato allo stato condiviso.
Questo problema può essere risolto utilizzando la parola chiave volatile. Una variabile dichiarata come volatile può essere modificata simultaneamente da più thread. Questo garantisce che il valore della variabile sia immediatamente visibile a tutti gli altri thread dopo la modifica.
Ma non è necessario dichiarare tutti i campi come volatile
Le variabili dichiarate come volatile sono sincronizzate con la memoria principale a ogni accesso in lettura e scrittura. Questo significa che quando un thread aggiorna il valore di una variabile volatile, la modifica è immediatamente visibile a tutti gli altri thread, migliorando la visibilità. Tuttavia, ciò comporta anche che le letture possano essere più lente, quindi utilizzare volatile solo quando necessario.
Deadlock
Il deadlock si verifica quando due o più thread rimangono bloccati in attesa che l'uno rilasci le risorse dell'altro.
Nel video, abbiamo incontrato un deadlock quando due thread hanno bloccato contemporaneamente i monitor degli oggetti in sequenze diverse, portando a una situazione in cui i thread semplicemente attendevano che l'altro rilasciasse i monitor di cui avevano bisogno.
Per risolvere questo problema, è necessario garantire che tali situazioni non si verifichino. Questo si può ottenere assicurando che tutti i thread acquisiscano i monitor degli oggetti nello stesso ordine.
In questo caso, il primo thread che acquisisce il monitor di un oggetto impedirà agli altri thread di acquisire lo stesso monitor, costringendoli ad attendere fino a quando il primo thread non avrà completato il proprio compito. Solo dopo che il primo thread avrà terminato, rilascerà il monitor, consentendo agli altri thread di procedere.
Evitare problemi di multithreading
Sincronizzazione dei dati: Utilizzare la parola chiave synchronized per metodi e blocchi di codice al fine di prevenire data race.
Evitare il blocco reciproco: Assicurarsi che tutti i thread acquisiscano le risorse nello stesso ordine.
1. Quale metodo viene utilizzato per misurare il tempo di esecuzione del codice in nanosecondi?
2. Qual è il nome del problema quando più thread tentano simultaneamente di modificare la stessa risorsa?
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