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Sincronización de Threads
Las lecciones anteriores contenían ejemplos con threads asíncronos e independientes. Esto es, cada thread contenía todos los datos y métodos necesarios y no requerian recursos externos. Además, los threads de esos ejemplos se ejecutaban en su propio espacio sin concernir sobre el estado o actividad de otros threads que se ejecutaban de forma concurrente.
Sinembargo, existen muchas situaciones interesantes donde ejecutar threads concurrentes que compartan datos y deban considerar el estado y actividad de otros threads. Este conjunto de situaciones de programación son conocidos como escenarios 'productor/consumidor'; donde el productor genera un canal de datos que es consumido por el consumidor.
Por ejemplo, puedes imaginar una aplicación Java donde unthread (el productor) escribe datos en un fichero mientras que un segundo thread (el consumidor) lee los datos del mismo fichero. O si tecleas caracteres en el teclado, el thread productor situa las pulsaciones en una pila de eventos y el thread consumidor lee los eventos de la misma pila. Estos dos ejemplos utilizan threads concurrentes que comparten un recurso común; el primero comparte un ficheroy el segundo una pila de eventos.
Como los threads comparten un recurso común, deben sincronizarse de alguna forma.
Esta lección enseña la sincronización de threads Java mediante un sencillo ejemplo de productor/consumidor.
 El Ejemplo Productor/Consumidor
El Productor genera un entero entre 0 y 9 (inclusive), lo almacena en un objeto "CubbyHole", e imprime el número generado. Para hacermás interesante el problema de la sincronización, el prodcutor duerme durante un tiempo aleatorio entre 0 y 100 milisegundos antes de repetir el ciclo de generación de números.
class Producer extends Thread {
private CubbyHole cubbyhole;
private int number;

public Producer(CubbyHole c, int number) {
cubbyhole = c;
this.number = number;
}

public voidrun() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cubbyhole.put(i);
System.out.println("Productor #" + this.number + " pone: " + i);
try {
sleep((int)(Math.random() * 100));
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}
El Consumidor, estándo hambriento, consume todos los enteros de CubbyHole (exactamentenel mismo objeto en que el productor puso los enteros en primer lugar) tan rápidamente como estén disponibles.
class Consumer extends Thread {
private CubbyHole cubbyhole;
private int number;

public Consumer(CubbyHole c, int number) {
cubbyhole = c;
this.number = number;
}

public void run() {
int value = 0;
for (int i = 0; i < 10;i++) {
value = cubbyhole.get();
System.out.println("Consumidor #" + this.number + " obtiene: " + value);
}
}
}
En este ejemplo el Productor y el Consumidor comparten datos a través de un objeto CubbyHole común. Observaráa que ninguno de los dos hace ningún esfuerzo sea el que sea para asegurarse de que el consumidor obtiene cada valor producido una y sólouna vez. La sincronización entre estos dos threads realmente ocurre a un nivel inferior, dentro de los métodos get() y put() del objeto CubbyHole. Sin embargo, asumamos por un momento que estos dos threads no están sincronizados y veamos los problemas potenciales que podría provocar esta situación.
Un problema sería cuando el Productor fuera más rápido que el Consumidor y generara dos númerosantes de que el Consumidor tuviera una posibilidad de consumir el primer número. Así el Consumidor se saltaría un número. Parte de la salida se podría parecer a esto.
. . .
Consumidor #1 obtiene: 3
Productor #1 pone: 4
Productor #1 pone: 5
Consumidor #1 obtiene: 5
. . .
Otro problema podría aparecer si el consumidor fuera más rápido que el Productor y consumiera el mismo valor dos o...