Java

III. Programación Concurrente Multihilo

Tópicos Selectos de Programación

Hilos y Multihilo
Considerando el entorno multithread (multihilo), cada thread (hilo, flujo de control del programa) representa un proceso individual ejecutándose en un sistema. A veces se les llama procesos ligeros o contextos de ejecución. Típicamente, cada hilo controla un único aspecto dentro de un programa, comopuede ser supervisar la entrada en un determinado periférico o controlar toda la entrada/salida del disco. Todos los hilos comparten los mismos recursos, al contrario que los procesos, en donde cada uno tiene su propia copia de código y datos (separados unos de otros). Gráficamente, los hilos (threads) se parecen en su funcionamiento a lo que muestra la figura siguiente:

Hay que distinguirmultihilo (multithread) de multiproceso. El multiproceso se refiere a dos programas que se ejecutan "aparentemente" a la vez, bajo el control del Sistema Operativo. Los programas no necesitan tener relación unos con otros, simplemente el hecho de que el usuario desee que se ejecuten a la vez. Multihilo se refiere a que dos o más tareas se ejecutan "aparentemente" a la vez, dentro de un mismo programa.Se usa "aparentemente" en ambos casos, porque normalmente las plataformas tienen una sola CPU, con lo cual, los procesos se ejecutan en realidad "concurrentemente", sino que comparten la CPU. En plataformas con varias CPU, sí es posible que los procesos se ejecuten realmente a la vez. Tanto en el multiproceso como en el multihilo (multitarea), el Sistema Operativo se encarga de que se genere lailusión de que todo se ejecuta a la vez. Sin embargo, la multitarea puede producir programas que realicen más trabajo en la misma cantidad de tiempo que el multiproceso, debido a que la CPU está compartida entre tareas de un mismo proceso. Además, como el multiproceso está implementado a nivel de sistema operativo, el programador no puede intervenir en el planteamiento de su ejecución; mientras queen el caso del multihilo, como el programa debe ser diseñado expresamente para que pueda soportar esta característica, es imprescindible que el autor tenga que planificar adecuadamente la ejecución de cada hilo, o tarea. Actualmente hay diferencias en la especificación del intérprete de Java, porque el intérprete de Windows '95 conmuta los hilos de igual prioridad mediante un algoritmo circular(round-robin), mientras que el de Solaris 2.X deja que un hilo ocupe la CPU indefinidamente, lo que implica la inanición de los demás.

Programas de flujo único

Prof. Víctor Manuel Evaristo Salinas

III. Programación Concurrente Multihilo

Tópicos Selectos de Programación

Un programa de flujo único o mono-hilvanado (single-thread) utiliza un único flujo de control (thread) paracontrolar su ejecución. Muchos programas no necesitan la potencia o utilidad de múltiples flujos de control. Sin necesidad de especificar explícitamente que se quiere un único flujo de control, muchos de los applets y aplicaciones son de flujo único. Por ejemplo, en la archiconocida aplicación estándar de saludo: public class HolaMundo { static public void main( String args[] ) { System.out.println("Hola Mundo!" ); } } Aquí, cuando se llama a main(), la aplicación imprime el mensaje y termina. Esto ocurre dentro de un único hilo de ejecución (thread). Debido a que la mayor parte de los entornos operativos no solían ofrecer un soporte razonable para múltiples hilos de control, los lenguajes de programación tradicionales, tales como C++, no incorporaron mecanismos para describir de manera elegantesituaciones de este tipo. La sincronización entre las múltiples partes de un programa se llevaba a cabo mediante un bucle de suceso único. Estos entornos son de tipo síncrono, gestionados por sucesos. Entornos tales como el de Macintosh de Apple, Windows de Microsoft y X11/Motif fueron diseñados en torno al modelo de bucle de suceso.

Programas de flujo múltiple
En la aplicación de saludo,...