Trattamento delle Eccezioni Threads

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1 Programmazione ad Oggetti e Una exception è una situazione anormale generata da una sequenza di codice a tempo di esecuzione (es. divisione per 0) Java runtime costruisce un oggetto di tipo Exception ogni volta che si verifica una situazione anormale nell esecuzione del codice e attiva un meccanismo di gestione dell errore Marco Botta Dipartimento di Informatica - Universita` degli Studi di Torino C.so Svizzera, I Torino (Italy) botta@di.unito.it - URL: Slide design: Matteo Baldoni baldoni@di.unito.it - URL: Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 2 JAVA fornisce 5 keywords per la gestione delle eccezioni try throw catch throws finally try, catch e finally fanno parte dello stesso costrutto throw permette di generare una eccezione throws indica quali Exception possono essere generate da un metodo Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 3 // block of code catch (ExceptionType1 e) { // exception handler for ExceptionType1 catch (ExceptionType2 e) { //exception handler for ExceptionType2 throw (e); // re-throw exception finally { // code always to be executed class exc2 { public static void main (String args[]) { int d=0; int a = 42/d; catch (ArithmeticException e) { System.out.println( Divisione per zero ); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 4 Le eccezioni sono organizzate in una gerarchia di classi Metodi che generano eccezioni devono dichiararne il tipo nell intestazione del metodo double divide (int x, int y) throws ArithmeticException Poter gestire eventi eccezionali è molto utile e rende il codice più leggibile FileInputStream fis; fis = new FileInputStream( readme.txt ); catch (FileNotFoundException e) { fis = new FileInputStream( default.txt ); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 5 class MyException extends Exception { private int detail; MyException(int a) { detail = a; public String tostring() { return "MyException[" + detail + "]"; class ExceptionDemo { static void compute(int a) throws MyException { System.out.println("called compute(" + a + ")."); if (a > 10) throw new MyException(a); System.out.println("normal exit."); compute(1); compute(20); catch (MyException e) { System.out.println("caught " + e.tostring()); called compute(1). normal exit. called compute(20). caught MyException[20] Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 6 1

2 class FinallyDemo { static void proca() throws RuntimeException { System.out.println("inside proca"); throw new RuntimeException("demo"); finally { System.out.println("procA's finally"); static void procb() { System.out.println("inside procb"); return; finally { System.out.println("procB's finally"); proca(); catch (Exception e) {; procb(); inside proca proca s finally inside procb procb s finally Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 7 Una thread è una sequenza di passi eseguiti uno alla volta In sistemi multi-threaded, più threads possono essere attive contemporaneamente Un processo può avere più sequenze di esecuzione contemporaneamente Due threads condividono lo stesso spazio di indirizzi Le threads permettono di scrivere programmi concorrenti Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 8 in JAVA sono definite da una classe Thread Creare un oggetto Thread Thread worker = new Thread(); Configurare worker settare priorita`, nome, etc. Invocare il metodo start worker.start() Il metodo start richiama il metodo run definito per quella thread Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 9 class PingPong extends Thread { String word; // what word to print int delay; / how long to pause PingPong(String whattosay, int delaytime) { word = whattosay; delay = delaytime; for (;;) { System.out.print(word+ ); sleep(delay); // wait until next time catch (InterruptedException e) { return; new PingPong( ping, 33).start(); // 1/30 second new PingPong( PONG, 100).start(); // 1/10 second ping PONG ping ping PONG ping ping ping PONG ping ping PONG ping ping ping PONG ping ping PONG ping.. Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 10 La classe Thread implementa l interface Runnable dichiara un solo metodo public void run(); Una Thread può essere eseguita su un qualunque oggetto che implementa Runnable Implementare Runnable significa definire l implementazione del metodo run class RunPingPong implements Runnable { String word; int delay; RunPingPong(String whattosay, int delaytime) { word = whattosay; delay = delaytime; for (;;) { System.out.print(word+ ); Thread.sleep(delay); catch (InterruptedException e) { return; Runnable ping = new RunPingPong( ping, 33); Runnable pong = new RunPingPong( PONG,100); new Thread(ping).start(); new Thread(pong).start(); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 11 Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 12 2

3 : priorità Ogni thread ha una priorità per l esecuzione che può essere modificata La priorità influisce sullo scheduling delle threads class clicker implements Runnable { int click = 0; private Thread t; private boolean running = true; public clicker(int p) { t = new Thread(this); t.setpriority(p); while (running) { click++; public void stop() { running = false; public void start() { t.start(); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 13 : priorità class HiLoPri { Thread t = Thread.currentThread(); t..setpriority(thread.max_priority); clicker hi = new clicker(thread.norm_priority + 2); clicker lo = new clicker(thread.norm_priority - 2); lo.start(); hi.start(); Thread.sleep(10000); catch (Exception e) {; lo.stop(); hi.stop(); System.out.println(lo.click + " vs. " + hi.click); su Windows95/NT: vs su Solaris: 0 vs Settare la priorità non garantisce lo scheduling delle threads Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 14 In un ambiente multi-threaded più threads possono accedere agli stessi dati l accesso ai dati deve essere sincronizzato class Account { private double balance; public Account(double init) { balance = init; public double getbalance() { return balance; public void setbalance(double amount) { balance = amount; Thread 1 Thread 2 a1 = A.getBalance(); a1 += deposit; a2 = A.getBalance(); A.setBalance(a1); a2 += deposit; A.setBalance(a2); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 15 void call(string msg) { System.out.print("[" + msg); Thread.sleep(1000); catch (Exception e) {; System.out.println("]"); class Caller implements Runnable { String msg; Callme target; public Caller(Callme t, String s) { target = t; msg = s; new Thread(this).start(); target.call(msg); new Caller(target, "Hello"); new Caller(target, "Synchronized"); new Caller(target, "World"); [Hello[Synchronized[World] ] ] Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 16 La sincronizzazione di due threads fa si che siano eseguite in mutua esclusione I metodi sono dichiarati synchronized L invocazione di un metodo synchronized da parte di una thread su un oggetto, attiva un lock sull oggetto Un altra thread che invochi un metodo synchronized sullo stesso oggetto è sospesa synchronized void call(string msg) { System.out.print("[" + msg); Thread.sleep(1000); catch (Exception e) {; System.out.println("]"); class Caller implements Runnable { new Caller(target, "Hello"); new Caller(target, "Synchronized"); new Caller(target, "World"); [Hello] [Synchronized] [World] Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 17 Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 18 3

4 class Account { private double balance; public Account(double init) { balance = init; public synchronized double getbalance() { return balance; public synchronized void deposit(double amount) { balance += amount; Thread 1 Thread 2 A.deposit(amount1); A.deposit(amount2); Anche i metodi static (di classe) possono essere synchronized Due threads non possono eseguire metodi synchronized static sulla stessa classe Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 19 E` possibile eseguire codice sincronizzato senza richiamare un metodo synchronized synchronized (expr) { body expr è un oggetto sul quale si fa il lock body è una sequenza di istruzioni che sono eseguite ín modo sincronizzato con altre esecuzioni /** make all elements in the array nonnegative */ public static void abs(int[] values) { synchronized (values) { for (int i=0; i<values.length; i++) { if (values[i]<0) values[i] = -values[i]; Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 20 class caller implements Runnable { String msg; Callme target; public caller(callme t, String s) { target = t; msg = s; new Thread(this).start(); public void run() { synchronized (target) { target.call(msg); new caller(target, "Hello"); new caller(target, "Synchronized"); new caller(target, "World"); [Hello] [Synchronized] [World] Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 21 class Q { int n; synchronized int get() { System.out.println("Got: " + n); return n; synchronized void put(int n) { this.n = n; System.out.println("Put: " + n); class Producer implements Runnable { Q q; Producer(Q q) { this.q = q; new Thread(this, "Producer").start(); int i = 0; while(true) { q.put(i++); class Consumer implements Runnable { Q q; Consumer(Q q) { this.q = q; new Thread(this, "Consumer").start(); while(true) { q.get(); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 22 class PC { Q q = new Q(); new Producer(q); new Consumer(q); permettono la comunicazione tra threads wait sospende una thread fino a quando non viene risvegliata da notify o notifyall notify sveglia la prima thread in attesa notifyall sveglia tutte le threads Put: 1 sono tutti metodi definiti nella classe Object e Put: 2 ereditati da tutte le classi Put: 3 Put: 4 Got: 4 Got: 4 Put: 5 Put: 6 Got: 6 Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 23 Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 24 4

5 Possono essere usati solo in metodi dichiarati synchronized L uso standard è il seguente: synchronized void dowhencondition() { while (!condition) wait(); // Do what needs doing when condition is true synchronized void changecondition() { // change some value used in a condition test notify(); // or notifyall(); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 25 class Q { int n; boolean valueset = false; synchronized int get() { if (!valueset) wait(); catch (InterruptedException e) {; System.out.println("Got: " + n); valueset = false; Put: 1 notify(); return n; Put: 2 Got: 2 synchronized void put(int n) { if (valueset) wait(); catch (InterruptedException e) {; this.n = n; valueset = true; System.out.println("Put: " + n); notify(); Ingegneria del Software: Programmazione ad Oggetti 26 5