Kokie yra pagrindiniai sinchronizacijos būdai Java…

Pagrindiniai sinchronizacijos būdai Java:

synchronized raktinis žodis:
- Naudojamas metodų arba kodo blokų sinchronizavimui.
- synchronized žymėtas metodas blokuoja prieigą prie objekto instancijos kitiems sinchronizuotiems to paties objekto metodams.
- synchronized (this): sinchronizacija pagal esamą objekto instanciją.
- synchronized (ClassName.class): sinchronizacija pagal klasę, blokuoja prieigą visiems srautams, dirbantiems su šiuo klasiu.
- synchronized (object): sinchronizacija pagal konkretų monitoriaus objektą.
```
class Counter {
    private int count = 0;

    // Sinchronizuotas metodas
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public void decrement() {
        // Sinchronizuotas blokas
        synchronized (this) {
            count--;
        }
    }
}
```

volatile raktinis žodis:

Garantuoja kintamojo matomumą tarp srautų.
Neužtikrina sudėtingų operacijų atomingumo (pvz., i++), tik skaitymą ir rašymą.
Taikomas klasės laukams.

class SharedData {
    volatile boolean flag = false;

    public void setFlag(boolean value) {
        flag = value; // Flag keitimas tampa matomas kitiems srautams
    }

    public boolean getFlag() {
        return flag;
    }
}

Išorinės užrakinimo priemonės (Explicit Locks):

Siūlo lankstesnę kontrolę nei synchronized.
Lock sąsaja ir jos įgyvendinimai, pvz., ReentrantLock.
Leidžia pasirinkti sąžiningą ir nesąžiningą užrakinimo režimą, gauti užrakinimo būseną, nutraukti srautą užrakinimo metu.
Reikalauja aiškaus lock() ir unlock() iškvietimo. Svarbu naudoti finally bloką unlock() iškvietimui.

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Resource {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();

    public void performAction() {
        lock.lock(); // Užrakinimo gavimas
        try {
            // Kritinė sekcija
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " užėmė užraktą");
            Thread.sleep(100); // Darbo imitacija
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        } finally {
            lock.unlock(); // Užrakinimo atlaisvinimas
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " atlaisvino užraktą");
        }
    }
}

wait(), notify(), notifyAll():

Object klasės metodai, naudojami srautų sąveikai, laukiančioms monitoriaus atlaisvinimo.
wait(): atlaisvina monitorių ir perveda srautą į laukimo būseną iki notify() ar notifyAll() iškvietimo.
notify(): pažadina vieną laukiančią srautą.
notifyAll(): pažadina visus laukiančius srautus.
Juos reikia iškviesti to paties monitoriaus sinchronizuotame bloke ar metode.

class ProducerConsumer {
    private final Object monitor = new Object();
    private boolean isProduced = false;

    public void produce() throws InterruptedException {
        synchronized (monitor) {
            while (isProduced) {
                monitor.wait(); // Laukia, kol vartotojas suvalgys
            }
            // Gamina
            System.out.println("Gamyba");
            isProduced = true;
            monitor.notifyAll(); // Praneša vartotojams
        }
    }

    public void consume() throws InterruptedException {
        synchronized (monitor) {
            while (!isProduced) {
                monitor.wait(); // Laukia, kol gamintojas pagamins
            }
            // Vartoja
            System.out.println("Vartoja");
            isProduced = false;
            monitor.notifyAll(); // Praneša gamintojams
        }
    }
}

Šie mechanizmai yra pagrindas kurti saugų daugiagijų kodą Java. Pasirinkimas priklauso nuo užduoties ypatybių ir reikiamos kontrolės lygio.

Kokie yra pagrindiniai sinchronizacijos būdai Java?