dit UPM Tema 3: Concurrencia /ejercicios Análisis y diseño de software José A. Mañas

Transcripción

1 Análisis y diseño de software dit UPM Tema 3: Concurrencia /ejercicios José A. Mañas

2 ejercicio 1.1 programar una cuenta bancaria compartida 1. preparar una clase Cuenta private int saldo; public int meter(int dinero) dinero puede ser positivo (meter) o negativo (sacar) 2. preparar una clase Cliente 3. lanzar 2 clientes y provocar situaciones de error en la variable saldo concurrencia /exclusión mutua 2

3 ejercicio 1.2 solucionar los problemas 1. con zonas synchronized 2. programando la cuenta como monitor concurrencia /exclusión mutua 3

4 ejercicio 2.1 hacer un router void enviar(int destino, Object paquete); Object sacar(int destino); internamente N colas de salida (ArrayList<Object>) concurrencia /exclusión mutua 4

5 ejercicio solución como monitor 2. solución con synchronized por colas 3. solución por clase auxiliar como monitor concurrencia /exclusión mutua 5

6 ejercicio 2.2 colas de tamaño limitado hay que esperar a que haya sitio para meter hay que esperar a que haya algo para sacar concurrencia /exclusión mutua 6

7 ejercicio 3 readers and writers tenemos procesos que quieren leer tenemos procesos que quieren escribir pueden leer varios procesos a la vez sólo puede haber 1 escritor, y sólo si no hay ningún lector concurrencia /exclusión mutua 7

8 ejercicio 3 readers writers BIEN MAL concurrencia /exclusión mutua 8

9 ejercicio 3 readers writers 1. sólo preocuparse de la corrección 2. preocuparse de la equidad que los escritores no se queden esperando eternamente 3. ordenar los escritores el primero que quiere entrar será el primero en conseguir permiso de entrada concurrencia /exclusión mutua 9

10 ejercicio - trenes FÁCIL-MEDIO ver trenes concurrencia /wait 10

11 ejercicio - trenes FÁCIL-MEDIO un túnel con 2 entradas si tu pasas, yo espero concurrencia /wait 11

12 ejercicio - trenes public class MonitorTunel extends Monitor { private final Tramo tramo1; private final Tramo tramo2; public MonitorTunel_1(Tramo tramo1, Tramo tramo2) { this.tramo1 = tramo1; this.tramo2 = tramo2; } public synchronized void entro(tren tren, Tramo tramo, Enlace entrada) { } public synchronized void salgo(tren tren, Tramo tramo, Enlace salida) { } } concurrencia /exclusión mutua 12

13 ejercicio - trenes ejercicio 1 sólo 1 tren en el tramo compartido ejercicio 2 ídem + preferencia por alternar ejercicio 3 varios trenes en la misma dirección ejercicio 4 ídem + preferencia por alternar concurrencia /exclusión mutua 13

14 examen julio de 2013 Problema 2 (3 puntos) Escriba un monitor en java que controle el acceso a un parking de coches. El parking tiene un número de plazas N, y dispone de dos accesos, Este y Oeste. Si el parking no está lleno, se admiten entradas por ambos accesos libremente. Si el parking está lleno, los coches deben esperar a que haya plazas, en cuyo caso el monitor debe alternar los accesos de los coches por las entradas Este y Oeste. Cuando un coche abandona el parking, se considera irrelevante el acceso que usa para salir. El esqueleto del monitor con los nombres de los métodos es: class Monitor { Monitor (int numplazas) {...}... entracocheporeste (...) {...}... entracocheporoeste (...) {...}... salecoche (...) {...} } concurrencia /exclusión mutua 14

15 examen julio pruebas Prepare una clase Coche con 2 campos int id Monitor parking en el método run espera un rato aparca espera un rato sale vuelve a empezar Ponga N coches a funcionar en paralelo concurrencia /exclusión mutua 15

16 examen julio pruebas En el parking (Monitor) ponga parámetros para saber qué coche quiere hacer cada cosa int id apunte qué coches hay dentro (Set<Integer>) verifique que 1. no entra ninguno que ya está dentro 2. no sale ninguno que no esté dentro concurrencia /exclusión mutua 16

17 ejercicio barrera 1 FÁCIL se trata de poner una barrera donde hasta N-1 threads se quedan bloqueados y se liberan todos cuando entra el thread N ejemplo N = 3; el tercero libera a todos public class Barrera { public Barrera(int n) {... } public synchronized void await() throws InterruptedException {... } concurrencia /wait 17

18 ejercicio barrera 2 MEDIO idem; pero la barrera se restablece de nuevo class CyclicBarrier public class BarreraCiclica { public Barrera(int n) {... } public synchronized void await() throws InterruptedException {... } concurrencia /wait 18

19 ejercicio barrera 2 - pistas use 2 variables internas en el monitor boolean esperar para bloquear nuevas entradas mientras están saliendo las del ciclo anterior int n lleva la cuenta de cuántas tareas hay bien esperando a que haya suficientes para abrir la barrera bien pendientes de salir del ciclo anterior recuerde que no empiezan a salir hasta que hay suficientes no entran más hasta que han salido las anteriores concurrencia /wait 19

20 ejercicio - intercambiador MEDIO dos tareas se sincronizan para intercambiar un dato Exchanger<V>() Constructor. Intercambia objetos de clase V. V exchange(v x) Yo envío x, y recibo otro objeto del mismo tipo. ver vademécum concurrencia /wait 20

21 ejercicio - filósofos DIFÍCIL filósofos dining philosophers se modela el uso compartido de un conjunto de recursos que, si no se va con cuidado, se bloquean entre sí se modela como una serie de filósofos que comparten mesa cada sujeto comparte tenedores con sus vecinos cuando tienes 2 tenedores, comes; si no, esperas ver vademécum concurrencia /wait 21