Comme nous l'avons déjà vu, une opération atomique est une opération composée éventuellement de plusieurs actions, qui se déroule sans pouvoir être interrompue, en particulier par un autre thread . Nous avons vu l'exemple de notre chaudière, qui, sans synchronization pouvait se mettre rapidement en surchauffe. Voyons un autre exemple, plus simple que celui-ci.

Créons une classe Compteur, qui ne fait qu'incrémenter une valeur.


Utilisons cette classe dans une méthode main().


Si l'on lance cette application, on a toutes les chances d'avoir un résultat qui ressemble à celui-ci :

 Compteur = 352

La valeur 352 n'est pas stable : si l'on lance cette application, plusieurs fois, on verra qu'elle peut changer. De temps en temps, si l'on a de la chance, il se peut même qu'elle soit égale à 500 !

Pourtant c'est bien à cette valeur que l'on s'attend, qu'y a-t-il d'incorrect dans notre application ?

L'API Concurrent nous donne, dans le package java.util.concurrent.atomic, un certain nombre de classes dont certaines permettent de gérer des variables atomiques.

Dans leur version fournie avec le JDK, ces variables n'utilisent pas de synchronisation, ce qui leur permet d'être très performantes. Il faut noter qu'elles ne sont pas faites pour remplacer les classes enveloppe des types de base ( Integer, Float, etc...). Notamment ces classes ne surchargent pas la méthode equals() et ne sont pas Comparable. On ne peut donc raisonnablement pas les utiliser comme clé dans des tables de hachage.

Voyons ces classes.

  • AtomicBoolean, AtomicInteger, AtomicLong et AtomicReference : permettent de gérer les booléens, les entiers 32 bits et 64 bits, ainsi que les références sur d'autres objets.

  • AtomicIntegerArray, AtomicLongArray et AtomicReferenceArray : permettent de gérer des tableaux d'entiers 32 et 64 bits, et les tableaux de références sur d'autres objets.

Ces classes exposent toutes des méthodes qui fonctionnent sur le même principe. Examinons celles de AtomicInteger. Cette classe expose deux constructeurs : le premier ne prend pas d'argument, et encapsule un entier de valeur 0, le second prend un int en argument, dont la valeur sera celle encapsulée par cet AtomicInteger.

  • get(), intValue(), longValue(), floatValue(), doubleValue() : permettent de retourner la valeur encapsulée sous différentes formes.

  • set(int newValue) : remplace la valeur encapsulée courante par celle passée en paramètre.

  • incrementAndGet(), decrementAndGet() et addAndGet(int delta) : ces trois méthodes retournent un int, dont la valeur est le résultat de l'incrémentation, de la décrémentation, et de l'ajout de delta à la valeur encapsulée. Ces opérations sont atomiques.

  • getAndIncrement(), getAndDecrement() et getAndAdd(int delta) : ces trois méthodes retournent un int, dont la valeur est la valeur encapsulée, puis incrémente, décrémente ou ajoute la valeur delta à cette valeur. Ces opérations sont atomiques.

  • compareAndSet(int expect, int value) : compare la valeur encapsulée avec expect, si ces deux valeurs sont égales, alors la valeur encapsulée devient value. Dans le cas d'objets, la comparaison utilise == et non pas la méthode equals().

Les classes atomiques construites sur des tableaux prennent en plus un index comme paramètre pour ces méthodes, qui indique sur quel élément du tableau l'opération est menée.

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Cours & Tutoriaux

Table des matières

API Collection
1. Introduction
2. Interface Collection
2.1. Notion de Collection
2.2. Détail des méthodes disponibles
2.3. Interface Iterator
2.4. Implémentation, exemples d'utilisation
3. Interface List
3.1. Notion de List
3.2. Détail des méthodes disponibles
3.3. Interface ListIterator
3.4. Implémentations, exemples d'utilisation
4. Interface Set
4.1. Notion de Set
4.2. Implémentations HashSet et LinkedHashSet
4.3. Exemples d'utilisation
5. Interface SortedSet
5.1. Notion de SortedSet
5.2. Détails des méthodes disponibles
5.3. Exemples d'utilisation
6. Interface NavigableSet
6.1. Notion de NavigableSet
6.2. Détails des méthodes disponibles
6.3. Exemple d'utilisation
7. Interfaces Queue et Deque
7.1. Notion de file d'attente
7.2. Détail des méthodes disponibles
7.3. Utilisation des interfaces Queue et Deque
8. Tables de hachage
8.1. Notion de table de hachage
8.2. Interface Map
8.3. Interface Map.Entry
8.4. Interface SortedMap
8.5. Interface NavigableMap
8.6. Implémentations
8.7. Exemples d'utilisation
9. Classes utilitaires Collections et Arrays
9.1. Introduction
9.2. Classe Arrays
9.3. Classe Collections
Génériques
1. Introduction
2. Un premier exemple
2.1. Une première classe générique
2.2. Une première méthode générique
3. Contraindre un type générique
3.1. Problème posé
3.2. Contraindre un type générique
4. Implémentation des génériques
4.1. Type erasure
4.2. Types génériques et casts
4.3. Type générique et exception
4.4. Construction d'une instance générique
4.5. Génériques et membres statiques
4.6. Collisions de méthodes génériques
4.7. Implémentation de plusieurs types identiques
5. Type <?>
5.1. Introduction
5.2. Type ? extension d'un type
5.3. Type ? super-type d'un type
Expressions régulières
1. Introduction
2. Mise en œuvre des expressions régulières
2.1. Fonctionnement d'une regexp
2.2. Fonctionnement de l'API en Java
2.3. Un premier exemple
2.4. Classe Pattern
2.5. Classe Matcher
2.6. Utilisation des méthode find() et group()
2.7. Méthodes de remplacement
2.8. Sélection de régions
3. Syntaxe des expressions régulières
3.1. Notion de classe
3.2. Étude d'un cas réel
3.3. Recherche d'un mot précis
3.4. Recherche de deux mots précis
3.5. Recherche d'un mot commençant par une lettre donnée
3.6. Cas de mots comportant des caractères accentués
3.7. Recherche sur les lignes
Introspection
1. Introduction
2. La classe Class
2.1. Utilisation de Class
2.2. Méthodes disponibles
2.3. Remarque sur la propriété Accessible
2.4. Type d'une classe
2.5. Création d'une instance à partir d'un objet Class
2.6. Cas des énumérations
3. Les classes Method et Constructor
3.1. Utilisation de Method
3.2. Utilisation de Constructor
3.3. Méthodes disponibles
3.4. Invocation d'une méthode par introspection
4. La classe Field
4.1. Utilisation de Field
4.2. Méthodes disponibles
4.3. Accès à un champ par introspection
5. La classe Modifier
Programmation concurrente
1. Introduction
2. Lançons nos premiers threads
2.1. Introduction
2.2. Un premier thread, extension de Thread
2.3. Un deuxième thread, implémentation de Runnable
2.4. Remarque sur la méthode Thread.sleep(long)
2.5. Arrêter un thread
3. Concurrence d'accès
3.1. Notion d'état
3.2. Exemple de concurrence d'accès sur un état
3.3. Analyse de la concurrence d'accès
3.4. Solution au problème
3.5. Champs volatile
4. Synchronisation
4.1. Définition d'un bloc synchronisé
4.2. Fonctionnement d'un bloc synchronisé
4.3. Notion de deadlock
4.4. Bonnes pratiques pour la synchronisation de threads
5. Opérations atomiques
5.1. Atomicité d'une opération
5.2. Solutions disponibles
5.3. Variables atomiques
6. Collections synchronisées et concurrentes
6.1. Introduction
6.2. Position du problème
6.3. Solutions proposées
7. Files d'attente
7.1. Introduction, pattern producteur / consommateur
7.2. Interface BlockingQueue<E>
7.3. Implémentations de BlockingQueue
7.4. Exemple de producteur / consommateur
7.5. Arrêter un producteur / consommateur : pilule empoisonnée
8. Classes utilitaires de l'API Concurrent
8.1. Introduction
8.2. Énumération TimeUnit
8.3. Interface Callable<V>
8.4. Interfaces Future<V> et RunnableFuture<V>
8.5. Interface ScheduledFuture<V> et RunnableScheduledFuture<V>
9. Pattern executor
9.1. Notion de réserve de threads
9.2. Interface Executor
9.3. Interface ExecutorService
9.4. Interface ScheduledExecutorService
9.5. Classe Executors
9.6. Pattern de lancement de tâches
10. Classes de contrôle d'accès
10.1. Introduction
10.2. Interfaces Lock et ReadWriteLock
10.3. Notion de verrou réentrant
10.4. Classe RentrantLock
10.5. Classe ReadWriteRentrantLock
11. Sémaphores, barrières et latches
11.1. Introduction
11.2. Notion de sémaphore, classe Semaphore
11.3. Notion de latch, classe CountDownLatch
11.4. Notion de barrière, classe CyclicBarrier