Java: Wstęp do współbieżności

0:00Cześć witam cię w rozdziale poświęconym wielowątkowości

0:04w javie jest to prawdopodobnie jeden z najcięższych tematów w tym kursie

0:08ale zarazem jest najciekawszy zacznijmy

0:14od tego czym jest wielowątkowość i do czego ona nam jest potrzebna pierwszym

0:18faktem który nas może zainteresować jest to że procesory mają wiele rdzeni i

0:22są w stanie obsłużyć wiele wątków jednocześnie też część

0:27operacji które wykonujemy które my wywołujemy czy to jakieś requesty do

0:31jakiegoś serwera http czy wysłanie jakichś mail i różne takie operacje one trwają

0:36prawda część z nich czasami się zdarza że mogą zostać zrównoleglone

0:40trochę wynika z wymagań jaki nam stawia klient prawda no

0:45ale jeżeli mogą być zrównoleglone czy mają pewną taką specyfikę to jesteśmy

0:49w stanie jej odpalić na wielu wątkach dzięki temu możemy na przykład mieć

0:53trzy operacje które między którymi na przykład nie ma żadnych zależność tak

0:57jedna na drugą nie musi czekać ale one nie muszą się palić powiedzmy muszą

1:01się wykonać żebyśmy mogli na przykład oddać użytkownikowi sterowanie

1:05tak wczytać mu jakąś kolejną stronę no i dzięki temu jeżeli

1:09mamy wiele wątków tak na naszym procesorze to możemy to wszystko odpalić na trzech

1:13wątkach na przykład tak i przez to nie czekać na trzy operacje tylko

1:18powiedzmy czekać tak naprawdę na najdłuższą z nich w tym momencie okej

1:22to jest pewnie fajne tak i

1:27powiedzmy daje wiele możliwości ale niestety w związku

1:31z tym pojawiają się też pewne problemy aplikacje które są wielowątkowe serwery

1:35jakieś takie programy są dużo bardziej skomplikowane tutaj

1:39tylko wylistuje pewne problemy które my jeszcze później poznamy pierwszym z

1:43nich są visibility problem on pojawia się w javie w momencie kiedy mamy

1:48jakiś mutowalny state tak i mamy wiele wątków jeden

1:52wątek może na przykład zmienić jakąś zmianę tak problem

1:56polega na tym że zmienne które zmieniamy one nie być widoczne

2:01dla pozostałych wątków tak to co ustawiliśmy w jakiejś zmiennej wątku

2:051 może nie być widoczne w wątku 2 od razu albo w ogóle tak

2:09są w javie sposoby żeby to obejść nie są zbyt trudne

2:13ale jest problem z tym żeby o tym pamiętać po prostu kolejnym problemem jest race

2:18conditions w momencie gdy mamy kilka wątków i jakiś znowu mutowalny

2:22state pomiędzy to na przykład jeden wątek może chcieć przykładowo

2:26najgorszy przykład jest zaimplementować jakąś zmienną tak inkrementacja

2:31nie jest atomowa czyli powiedzmy odczyt i zapis są dwie oddzielne

2:35operacje no i teraz jeżeli wątek na przykład odczytuje wartość

2:39jakieś longa tak na podstawie tego dodaje do tego jedynkę i później zwraca i

2:43tam zapisuje tą wartość to w międzyczasie już inny wątek mógł to zmienić tak to jest

2:47przykład race conditions kolejną rzeczą są deadlocki tak

2:51z tego względu że jeżeli mamy jakieś blokowanie tak czyli jakiś wątek

2:56nie może kontynuować pracy zanim inny nie skończy a ten

3:01drugi może mieć taką sytuację że on nie zacznie dopóki ten pierwszy nie skończy tak

3:05no i w tym deadlock jest czymś takim że mamy takie zazębienie

3:09między wymaganiami poszczególnych wątków też zobaczymy jeszcze jak

3:13to działa w kodzie jeszcze kolejną rzeczą jest resource starvation mamy

3:18takie sytuacje kiedy nasze zasoby na naszym komputerze czyli takie na przykład cpu

3:22ram jakiś system plików czy na przykład network

3:26tak one mogą być na przykład za bardzo wykorzystywane

3:30przez niektóre wątki i przez to nie są dostępne dla innych przykładowo

3:34jeżeli mamy na przykład cpu i naprodukujemy sobie tyle wątków nie damy

3:39żadnego ograniczenia każda operacja będzie mogła tworzyć kolejny wątek to

3:43możemy skończyć z tym że mamy 100 200 wątków i każdy

3:47na przykład chce czas cpu w tym momencie i teraz nasz procesor tylko skupia się na przełączeniu

3:51kontekstu tak no to wtedy tak naprawdę nasz program może w ogóle nie iść do przodu

3:56w tym momencie jedną pewnie z najbardziej takich problematycznych

3:59rzeczy jest to że pomijanie tych wszystkich wcześniejszych problemów

4:04tak rozwiązywanie ich wykorzystuje pewne abstrakcje które

4:08sprawiają że nasz program nie jest już taki klarowny jak był na początku w momencie kiedy mieliśmy

4:12co prawda długo trwający program synchroniczny tak czyli

4:16którym po prostu lecieliśmy linijka po linijce każdą operację tak

4:21tutaj mamy go odpalonego na wielu wątkach i on już wygląda dużo dziwniej

4:25tak jest dużo cięższy tak jakby do debugowania do naprawienia

4:30problemu do rozwijania tego kodu tak celem tego rozdziału

4:34to jest po pierwsze naocznienie tych problemów i

4:38też podanie pełnych wskazówek jak sobie z nimi radzić są pewne koncerty w javie

4:42które pozwalają rozwiązywać te problemy w pewnym stopniu tak mimo

4:47wszystko programowanie współbieżne przynajmniej tutaj nawet w javie ciągle

4:51jest ciężkim problemem mam nadzieję że mimo wszystko sobie poradzimy

4:56startujmy