Как сделать локинг
Обновлено: 04.07.2024
Технически локинг очень близок к своему прародителю — хип-хопу, поэтому много основных элементов было позаимствовано оттуда: резкие и интенсивные движения, разнообразные кидания и покачивания рук, прыжки разных видов и уровней.
Таким образом, локинг представляет собой синтез движения и неподвижности.
Локинг распространялся через США в европейские страны, наряду с хип-хопом покорял новые горизонты, обретая все больше поклонников по всему миру. Европейцы, переняв азы танца у продвинутых локеров из Америки, привнесли много новых черт в локинг, развивая его в своих странах. За весь период существования локинга в США выросла целая школа локеров нового поколения, среди которых можно назвать Ричи Рича, Луза Кабуза, Фло Мастера и др. Сейчас уже практически в каждой стране есть локеры высшего класса, задача которых передать свое мастерство другим танцорам, чтобы продолжалось развитие этого яркого и оригинального стиля.
Локинг — жизнерадостный танец, он заражает своей позитивной энергией всех окружающих. Если Вам не хватает положительных эмоций, то локинг — лучшее решение!
Большинство принципов, которые описаны в этой статье, справедливы и для более старых версий Java. Тем не менее, я не задавался проблемами совместимости, и примеры содержат как лямбды, так и новые возможности многопоточности. Если вы не очень хорошо знакомы с лямбда-выражениями, то вам стоит сперва прочитать мой туториал по Java 8.
Для простоты примеров я использую в них два метода-помощника: sleep(секунды) и stop(сервис-исполнитель) . Их реализации я выложил на GitHub, если кому-то интересно.
Синхронизация
Мы уже узнали, как выполнять код параллельно с помощью сервисов-исполнителя (ExecutorService). Во время написания многопоточной программы нужно уделять особое внимание работе с общими для потоков изменяемыми объектами. Давайте представим, что мы хотим увеличить такую переменную на единицу.
Мы создаём поле count и метод increment() , который увеличивает count на единицу:
Если мы будем вызывать этот метод одновременно из двух потоков, у нас возникнут серьёзные проблемы:
Вместо ожидаемого постоянного результата 10000 мы будем каждый раз получать разные числа. Причина этого — использование изменяемой переменной несколькими потоками без синхронизации, что вызывает состояние гонки (race condition).
FUNCORP , Москва , От 180 000 до 270 000 ₽
Увеличение числа на единицу происходит в три шага: (1) считать значение переменной, (2) увеличить это значение на единицу и (3) записать назад новое значение. Если два потока будут одновременно выполнять эти шаги, то вполне вероятно, что они могут выполнить первый шаг одновременно, считав одно и то же значение. Затем они запишут в переменную одно и то же значение, и вместо увеличения на 2 получится увеличение на единицу. Поэтому конечное значение и получается меньше ожидаемого.
К счастью, Java поддерживает синхронизацию потоков с самых ранних версий, используя для этого ключевое слово synchronized . Вот как следовало бы переписать наш код:
Тогда, после выполнения метода 10000 раз, мы всегда будем получать значение 10000, и никакой гонки состояний возникать не будет:
Это ключевое слово можно применять не только к методам, но и к отдельным их блокам:
Под капотом Java использует так называемый монитор (monitor lock, intrinsic lock) для обеспечения синхронизации. Этот монитор привязан к объекту, поэтому синхронизированные методы используют один и тот же монитор соответствующего объекта. Все неявные мониторы устроены реентерабельно (reentrant), т.е. таким образом, что поток может без проблем вызывать блокировку одного и того же объекта, исключая взаимную блокировку (например, когда синхронизированный метод вызывает другой синхронизированный метод на том же объекте).
Блокировки
Кроме использования блокировок неявно (с помощью ключевого слова synchronized ), Concrurrency API предлагает много способов их явного использования, определённых интерфейсом Lock . С помощью явных блокировок можно настроить работу программы гораздо тоньше и тем самым сделать её эффективнее.
Стандартный JDK предоставляет множество реализаций Lock , которые мы сейчас и рассмотрим.
ReentrantLock
Класс ReentrantLock реализует то же поведение, что и обычные неявные блокировки. Давайте попробуем переписать наш пример с увеличением на единицу с помощью него:
Блокировка осуществляется с помощью метода lock() , а освобождаются ресурсы помощью метода unlock() . Очень важно оборачивать код в try<>finally<> , чтобы ресурсы освободились даже в случае выброса исключения. Код, представленный выше, так же потокобезопасен, как и его аналог с synchronized . Если один поток вызвал lock() , и другой поток пытается получить доступ к методу до вызова unlock() , то второй поток будет простаивать до тех пор, пока метод не освободится. Только один поток может удерживать блокировку в каждый момент времени.
Для большего контроля явные блокировки поддерживают множество специальных методов:
Пока первый поток удерживает блокировку, второй выведет следующую информацию:
Locked: true
Held by me: false
Lock acquired: false
Метод tryLock() , в отличие от обычного lock() не останавливает текущий поток в случае, если ресурс уже занят. Он возвращает булевый результат, который стоит проверить перед тем, как пытаться производить какие-то действия с общими объектами (истина обозначает, что контроль над ресурсами захватить удалось).
ReadWriteLock
Интерфейс ReadWriteLock предлагает другой тип блокировок — отдельную для чтения, и отдельную для записи. Этот интерфейс был добавлен из соображения, что считывать данные (любому количеству потоков) безопасно до тех пор, пока ни один из них не изменяет переменную. Таким образом, блокировку для чтения (read-lock) может удерживать любое количество потоков до тех пор, пока не удерживает блокировка для записи (write-lock). Такой подход может увеличить производительность в случае, когда чтение используется гораздо чаще, чем запись.
В примере выше мы можем видеть, как поток блокирует ресурсы для записи, после чего ждёт одну секунду, записывает данные в HashMap и освобождает ресурсы. Предположим, что в это же время были созданы ещё два потока, которые хотят получить из хэш-таблицы значение:
Если вы попробуете запустить этот пример, то заметите, что оба потока, созданные для чтения, будут простаивать секунду, ожидая завершения работы потока для записи. После снятия блокировки они выполнятся параллельно, и одновременно запишут результат в консоль. Им не нужно ждать завершения работы друг друга, потому что выполнять одновременное чтение вполне безопасно (до тех пор, пока ни один поток не работает параллельно на запись).
StampedLock
Вот таким образом следовало бы переписать наш предыдущий пример под использование StampedLock :
Работать этот код будет точно так же, как и его брат-близнец с ReadWriteLock . Тут, правда, стоит упомянуть, что в StampedLock не реализована реентерантность. Поэтому особое внимание нужно уделять тому, чтобы не попасть в ситуацию взаимной блокировки (deadlock).
Optimistic Lock Valid: true
Write Lock acquired
Optimistic Lock Valid: false
Write done
Optimistic Lock Valid: false
Оптимистичная блокировка является валидной с того момента, как ей удалось захватить ресурс. В отличии от обычных блокировок для чтения, оптимистичная не запрещает другим потокам блокировать ресурс для записи. Что же происходит в коде выше? После захвата ресурса блокировка является валидной и оптимистичный поток отправляется спать. В это время другой поток блокирует ресурсы для записи, не дожидаясь окончания работы чтения. Начиная с этого момента, оптимистичная блокировка перестаёт быть валидной (даже после окончания записи).
Таким образом, при использовании оптимистичных блокировок вам нужно постоянно следить за их валидностью (проверять её нужно уже после того, как выполнены все необходимые операции).
Иногда может быть полезным преобразовать блокировку для чтения в блокировку для записи не высвобождая ресурсы. В StampedLock это можно сделать с помощью метода tryConvertToWriteLock() , как в этом примере:
В этом примере мы хотим прочитать значение переменной count и вывести его в консоль. Однако, если значение равно нулю, мы хотим изменить его на 23. Для этого нужно выполнить преобразования из readLock во writeLock, чтобы не помешать другим потокам обрабатывать переменную. В случае, если вы вызвали tryConvertToWriteLock() в тот момент, когда ресурс занят для записи другим потоком, текущий поток остановлен не будет, однако метод вернёт нулевое значение. В таком случае можно вызвать writeLock() вручную.
Семафоры
Семафоры — отличный способ ограничить количество потоков, которые одновременно работают над одним и тем же ресурсом:
В этом примере сервис-исполнитель может потенциально запустить все 10 вызываемых потоков, однако мы создали семафор, который ограничивает количество одновременно выполняемых потоков до пяти. Снова напомню, что важно освобождать ресурсы именно в блоке finally<> на случай выброса исключений. Для приведённого выше кода вывод будет следующим:
Semaphore acquired
Semaphore acquired
Semaphore acquired
Semaphore acquired
Semaphore acquired
Could not acquire semaphore
Could not acquire semaphore
Could not acquire semaphore
Could not acquire semaphore
Could not acquire semaphore
Это была вторая часть серии статей про многопоточное программирование. Настоятельно рекомендую разобрать вышеприведенные примеры самостоятельно. Все они, как обычно, доступны на GitHub. Можете смело форкать репозиторий и добавлять его в избранное.
Надеюсь, вам понравилась статья. Если у вас возникли какие-либо вопросы, вы можете задать их в твиттере.
Локинг (Locking) — это целостная субкультура танцевального искусства. Локинг — позитивный фанковый стиль танца. Шуточная манера исполнения, насыщенная пантомимой и мимикой, переполняет эмоции. Четко выраженные , яркие в динамике, выстроенные движения, притягивают интерес публики.
Локинг – это не просто танец, а стиль жизни, манера двигаться, разговаривать в движении. У локеров свой неординарный стиль одежды – береты, штаны на подтяжках, яркие галстуки, полосатые носки, белые перчатки. Необыкновенно нестандартные прыжки, кидание рук, интересные покачивания ногами и руками.
Примеры стиля Локинг:
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Танцы в жизни человека занимают огромное место. Даже если мы сами и не танцуем, как правило, мы любим смотреть, как делают это другие. А после увиденного, пытаемся повторить в меру своих умений то или иное движение. Локинг, как стиль танца очень жизнерадостный. Это стилистическое отличие помогает привлечь большое количество поклонников в свои ряды. Сейчас мы продолжим разбирать базовые движения локинга.
Данное движение получило широкое распространение в локинге. При выполнении Up необходимо руки согнуть в локтях и поднять их вверх, на подобии как это делают спортсмены занимающиеся бодибилдингом. Кисти находятся на уровне ушей. Спина при выполнении данного движения должна быть прямой.
Penguin
Пингвин – это комичное движение из арсенала локера. Также как и многие элементы локинга, довольно простое в исполнении. Движение начинается с выноса ноги вбок. Первоначально бедро уходит в сторону вверх и вместе с ним расслаблено выходит нога. Корпус необходимо расслабить, но при этом сильно двигаться он не должен. Данные выносы нужно повторять поочередно. Сначала одна нога выносится в сторону, затем смена ноги и на последней смене необходимо выполнить прыжок.
Charlestone
Charlestone – это простое, но в тоже время яркое и динамичное движение. Выполняя его, вы обязательно поднимете себе настроение. Начинается движение в третьей позиции. Первоначально необходимо развести стопы носками внутрь, после этого на обратном движении вынести ногу вперед. Наглядно вы можете посмотреть данный элемент локинга в видеоролике.
Наибольшая сложность в локинге под музыку исполнить движения, которые будут наиболее уместны на момент танца и при этом преподнести свое исполнение с юмором. Кто сможет этого достичь заслуживает звание мастера.
Читайте также: