Особое место в AWT занимает процедура отрисовки компонентов, которая может инициироваться как операционной системой, так и программой. Специальные классы служат для задания таких атрибутов, как цвет, шрифт и т.д.
Один из наследников Container – класс Window, который представляет собой самостоятельное окно в многооконной операционной системе. Два его наследника – Dialog и Frame. Для работы с файлами определен наследник Dialog – FileDialog.
Наконец, излагаются принципы модели событий от пользователя, позволяющей обрабатывать все действия, которые производит клиент, работая с программой. 11 событий и соответствующих им интерфейсов предоставляют все необходимое для написания полноценной GUI -программы.
Апплеты – небольшие программы, предназначенные для работы в браузерах как небольшие части HTML -страниц. Класс java.applet.Applet является наследником Panel, а потому обладает всеми свойствами AWT-компонент. Были представлены этапы жизненного цикла апплета, отличного от цикла обычного приложения, которое запускается методом main. Для размещения апплета на HTML -странице необходимо использовать специальный тег <applet>. Кроме этого, можно указывать специальные параметры, чтобы апплет настраивался без перекомпиляции кода.
12. Лекция: Потоки выполнения. Синхронизация
В этой лекции завершается описание ключевых особенностей Java. Последняя тема раскрывает особенности создания многопоточных приложений - такая возможность присутствует в языке, начиная с самых первых версий. Первый вопрос - как на много- и, самое интересное, однопроцессорных машинах выполняется несколько потоков одновременно и для чего они нужны в программе. Затем описываются классы, необходимые для создания, запуска и управления потоками в Java. При одновременной работе с данными из нескольких мест возникает проблема синхронного доступа, блокировок и, как следствие, взаимных блокировок. Изучаются все механизмы, предусмотренные в языке для корректной организации такой логики работы.
Введение
До сих пор во всех рассматриваемых примерах подразумевалось, что в один момент времени исполняется лишь одно выражение или действие. Однако начиная с самых первых версий, виртуальные машины Java поддерживают многопоточность, т.е. поддержку нескольких потоков исполнения ( threads ) одновременно.
В данной лекции сначала рассматриваются преимущества такого подхода, способы реализации и возможные недостатки.
Затем описываются базовые классы Java, которые позволяют запускать потоки исполнения и управлять ими. При одновременном обращении нескольких потоков к одним и тем же данным может возникнуть ситуация, когда результат программы будет зависеть от случайных факторов, таких как временное чередование исполнения операций несколькими потоками. В такой ситуации становятся необходимым механизмы синхронизации, обеспечивающие последовательный, или монопольный, доступ. В Java этой цели служит ключевое слово synchronized. Предварительно будет рассмотрен подход к организации хранения данных в виртуальной машине.
В заключение рассматриваются методы wait(), notify(), notifyAll() класса Object.
Многопоточная архитектура
Не претендуя на полноту изложения, рассмотрим общее устройство многопоточной архитектуры, ее достоинства и недостатки.
Реализацию многопоточной архитектуры проще всего представить себе для системы, в которой есть несколько центральных вычислительных процессоров. В этом случае для каждого из них можно выделить задачу, которую он будет выполнять. В результате несколько задач будут обслуживаться одновременно.
Однако возникает вопрос – каким же тогда образом обеспечивается многопоточность в системах с одним центральным процессором, который, в принципе, выполняет лишь одно вычисление в один момент времени? В таких системах применяется процедура квантования времени ( time-slicing ). Время разделяется на небольшие интервалы. Перед началом каждого интервала принимается решение, какой именно поток выполнения будет отрабатываться на протяжении этого кванта времени. За счет частого переключения между задачами эмулируется многопоточная архитектура.
На самом деле, как правило, и для многопроцессорных систем применяется процедура квантования времени. Дело в том, что даже в мощных серверах приложений процессоров не так много (редко бывает больше десяти), а потоков исполнения запускается, как правило, гораздо больше. Например, операционная система Windows без единого запущенного приложения инициализирует десятки, а то и сотни потоков. Квантование времени позволяет упростить управление выполнением задач на всех процессорах.