Programação Concorrente - Curso Completo

ANHANGUERA – 2016.1
PROGRAMAÇÃO CONCORRENTE
CURSO COMPLETO
Prof. Thomás da Costa
thomascosta@aedu.com

PROGRAMAÇÃO CONCORRENTE – Prof. Thomás da Costa
APRESENTAÇÃO
• MBA em Arquitetura de Soluções pela FIAP.
• Graduado em Gestão em Tecnologia da Informação pela UNIP.
• 20 anos de experiência na área de Informática.
• 15 anos de experiência com desenvolvimento em Java.
• Sun Certified Programmer for the Java Platform (SCJP).
• Desenvolvimento e arquitetura de aplicações em várias áreas.
• Experiência profissional com várias linguagens e ferramentas de
desenvolvimento Java.
• Atualmente envolvido em projetos com BigData e FastData.

APRESENTAÇÃO
https://www.facebook.com/ProfThomasDaCosta
https://br.linkedin.com/in/thomasdacosta
http://pt.slideshare.net/thomasdacosta
https://github.com/thomasdacosta
https://professorthomasdacosta.wordpress.com

Avaliação
APRESENTAÇÃO
• Média para Aprovação: 6,0 PONTOS.
• Arredondamento: uma casa decimal (5,85 = 5,9).
• Prova substitutiva substitui a nota da B2.
• Frequência: mínimo 75%, abaixo disso REPROVA.
• Lista de Presença: TEREMOS CHAMADA.

APRESENTAÇÃO
Média
70% Prova Obrigatória
30% Trabalho
70% Prova Obrigatória
30% Trabalho

APRESENTAÇÃO
Avaliação
• Avaliação B1
• Trabalho em Grupo (máximo 5 pessoas)
• 3,0 PONTOS.
• TEMA DO TRABALHO:
• Lista de exercícios.
• Será encaminhada para o representante de sala.
• Data de Entrega Final: Dia da Prova.
• Após essa data o trabalho vale 1,5 PONTO.
• Prova
• 7,0 PONTOS.

APRESENTAÇÃO
Avaliação
• Avaliação B2
• Trabalho Individual
• 3,0 PONTOS.
• TEMA DO TRABALHO:
• Lista de exercícios.
• Será encaminhada para o representante de sala.
• Data de Entrega Final: Dia da Prova.
• Após essa data o trabalho vale 1,5 PONTO.
• Prova
• 7,0 PONTOS.

APRESENTAÇÃO
• Horário de Aula: 19h10 – 20h50 e 21h10 – 22h00.
• Celulares desligados, atendam fora da sala caso precisem.
• Controlem as conversas paralelas !!!
• Controle o WhatsApp e os jogos !!!
• A todos estarei a disposição para tirar dúvidas !!!!
• Vamos ter uma aula animada.
• Participação de todos na aula.
• É uma disciplina complexa, por isso mantenha a atenção.
Avisos
Estou aqui para fazer uma excelente aula e prepará-los para o
mercado de trabalho

APRESENTAÇÃO
• Vamos estudar os princípios básicos.
• Programação simultânea.
• Execução de threads.
• Processos computacionais paralelos.
• Dias atuais os sistemas processam informações paralelas.
• Os sistemas possuem controle dos processamentos.
• Quantidade alta de usuários simultâneos.
O que é Programação Concorrente?
Mundo simultâneo:

APRESENTAÇÃO
Vamos pensar:
• Em uma única conta corrente podemos ter vários acessos simultâneos?
• Como controlamos o acesso as informações para que o saldo se mantenha
correto no final da operação?
Em Programação Concorrente vamos entender o funcionamento de processos
computacionais simultâneos.
O que é Programação Concorrente?

APRESENTAÇÃO
• Conceitos básicos.
• Processos concorrentes.
• Sincronização.
• Semáforos.
O que vamos aprender
Onde tudo começa:
Vamos ver o PEA. !!!

APRESENTAÇÃO
PEA
Conceitos básicos de sistemas operacionais e multiprogramação.
Tipos de sistemas operacionais. Linguagens para programação concorrente;
Conceitos de Interrupção.
Processos concorrentes.
Sincronização.
Deadlocks.
Multithreading, controle e sincronização.
Tratamento de sinais.
Mecanismos de IPC (Inter Process Comunication)
Semáforos.
Memória compartilhada.

APRESENTAÇÃO
• Conteúdo da aula nos seguintes sites:
https://professorthomasdacosta.wordpress.com/
https://www.facebook.com/ProfThomasDaCosta/
http://pt.slideshare.net/thomasdacosta/presentations
• Será disponibilizado 1 dia depois da aula.
• Não esqueçam de sempre baixar o material da aula quando
disponibilizado.
• Siga os sites acima e a página do Facebook para ficar atualizado sobre o
material e outros assuntos relacionados a tecnologia.
• Aula totalmente teórica, não utilizaremos de laboratório durante o curso.
• E-mail do Professor: thomascosta@aedu.com
Material da Aula

APRESENTAÇÃO
Bibliografias Utilizadas
TANENBAUM, Andrew S; STEEN, Maarten Van. Sistemas
distribuídos: princípios e paradigmas. 2ª ed. São Paulo: Pearson -
Prentice Hall, 2010.

APRESENTAÇÃO
Vamos iniciar nosso curso !!!
Na próxima aula !!!

A TECNOLOGIA JAVA
SISTEMAS OPERACIONAIS

É um programa que controla as funcionalidades de um determinado hardware
e executa um conjunto de softwares de acordo com o seu objetivo. Provê uma
interface intuitiva para um determinado nível de usuário.
Sistema Operacional
O que é?:

• Controlar recursos de hardware:
• CPU.
• Memória.
• E/S.
• Controlar recursos de software:
• Sistemas de Arquivos.
• Processos.
• Execução dos programas.
• Gerenciar os recursos da melhor forma possível.
• Controle de usuários.
• Possuem um Kernel.
Sistemas Operacionais
Objetivos:

• São complexos.
• Multiprogramação.
• Possuem processos.
• Executa vários programas simultâneos.
• Processamento rápido mostra a impressão de execução ao mesmo tempo.
• Sincronização entre processos.
• Memória Virtual (Parece que a memória não tem fim !!!)
• Embarcados.
• Virtualizados.
Dias atuais:

Em nossa disciplina, vamos estudar uma API de alto nível que utiliza de
recursos do Sistema Operacional para trabalhar com vários processos
simultâneos. Neste conjunto de API, possuímos funcionalidades para controlar
os processos, iniciar, parar e sincroniza-los.
Detalhes:

A TECNOLOGIA JAVA
A TECNOLOGIA JAVA

• Originalmente criado para dispositivos embarcados.
• Iniciou a partir Projeto Green em Junho de 1991 por James Gosling, Mike
Sheridan and Patrick Naughton.
• Denominada inicialmente de Oak.
• Desenvolvido por James Gosling na Sun Microsystems em 1995.
• Em 1996 foi lançado a primeira versão do JDK 1.0.
• Premissas da Linguagem:
• Sem ponteiros (todos ficamos felizes).
• Independente de plataforma.
• Recurso de garbage collector.
• Alta confiabilidade.
• Bytecodes.
Histórico
Origens:
A TECNOLOGIA JAVA

A TECNOLOGIA JAVA
Fonte: http://viralpatel.net/blogs/java-virtual-machine-an-inside-story/

Tem como principal funcionalidade executar os bytecodes gerado a partir dos
códigos Java, tornando a linguagem independente de plataforma. Além disso a
JVM possui outras responsabilidades:
• Gerenciamento de memória.
• Controle de threads.
• Comunicação com o Sistema Operacional e acessar métodos nativos.
• Pode executar outras linguagens além do Java como Groovy, Jython e JRuby.
JVM
Java Virtual Machine:
A TECNOLOGIA JAVA

A TECNOLOGIA JAVA
Java Platform Standard Edition 7
Fonte: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/index.html

• Funcionamento de um programa Java.
• Variáveis.
• Condicionais.
• Laços.
• Vetores.
• String.
• Não vamos entrar em detalhes na Orientação a Objetos.
• Precisamos conhecer somente como instanciar uma classe para a nossa
disciplina.
• E... Conhecer Lógica de Programação !!!
Java
O que vamos ver na revisão:
A TECNOLOGIA JAVA
Vamos começar !!!

Exemplo 01
package edu.anhanguera.poo.aula03;
public class Exemplo01 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Olá Pessoal. Tudo Bem?");
}
}

// É uma forma de criar comentários em linha.
System.out.println("Imprimindo na saida do console");
System.err.println("Imprimindo na saida de erro do console");
System.out.print("Está forma não pula linha");
System.err.format("Saida %s formatada", new String("é"));
System.out.format("Esta %s também é formatada", new String("saida"));
// O método abaixo possui o conceito de varargs
System.out.format("%s formatada %s vários %s",
new String("Saida"),
new String("com"),
new String("paramêtros"));
}
}
Exemplo 02

int varInt;
double varDouble;
float varFloat;
long varLong;
boolean varBoolean;
byte varByte;
short varShort;
varInt = 2015;
varDouble = 768.35;
varFloat = 3.14159265f;
varLong = 250000000l;
varBoolean = true;
varByte = 8;
varShort = 3;
System.out.println("int: " + varInt);
System.out.println("double: " + varDouble);
System.out.println("float: " + varFloat);
System.out.println("long: " + varLong);
System.out.println("boolean: " + varBoolean);
System.out.println("byte: " + varByte);
System.out.println("short: " + varShort);
}
}
Exemplo 03

double media = 0;
double notaB1 = 5;
double notaB2 = 6;
media = (notaB1 * 0.4) + (notaB2 * 0.6);
if (media >= 6) {
System.out.println("Aprovado");
} else {
System.out.println("Reprovado");
}
System.out.println(media >= 6 ? "Aprovado" : "Reprovado");
}
}
Exemplo 04

boolean ligar = true;
if (ligar)
System.out.println("Ligado");
if (!ligar)
System.out.println("Desligado");
float soma;
float operador1 = 788.00f;
float operador2 = 3.58f;
soma = operador1 + operador2;
if (soma == 791.58f) {
System.out.println("Resultado da soma é " + soma);
}
}
}
Exemplo 05

String nomeGuerreiro = "Blackwall";
String nomeMago = new String("Solas");
System.out.println("Guerreiro:" + nomeGuerreiro);
System.out.println("Mago:" + nomeMago);
System.out.println("Tamanho:" + nomeGuerreiro.length());
System.out.println("Tamanho:" + nomeMago.length());
if (!nomeGuerreiro.equals(nomeMago)) {
System.out.println("Os nomes são diferentes.");
} else {
System.out.println("Os nomes são iguais.");
}
nomeGuerreiro = nomeGuerreiro.toUpperCase();
nomeMago = nomeMago.toLowerCase();
System.out.println("Guerreiro:" + nomeGuerreiro);
System.out.println("Mago:" + nomeMago);
}
}
Exemplo 06

char linguagem[] = { 'J', 'a', 'v', 'a' };
String java = "";
for (int i=0;i<=linguagem.length-1;i++) {
java += linguagem[i];
}
System.out.println("Linguagem " + java);
int notas[] = new int[2];
notas[0] = 6;
notas[1] = 7;
int i=0;
while (i <= notas.length-1) {
System.out.println("Nota " + (i + 1) + ":" + notas[i]);
i++;
}
boolean ligado = true;
do {
System.out.println("Ligado");
ligado = false;
} while (ligado);
}
}
Exemplo 07

Integer varInt = 2015;
Double varDouble = 768.35;
Float varFloat = 3.14159265f;
Long varLong = 250000000l;
Boolean varBoolean = true;
Byte varByte = 8;
Short varShort = 3;
System.out.println("int: " + varInt);
System.out.println("double: " + varDouble);
System.out.println("float: " + varFloat);
System.out.println("long: " + varLong);
System.out.println("boolean: " + varBoolean);
System.out.println("byte: " + varByte);
System.out.println("short: " + varShort);
String valor = "100";
varInt = Integer.parseInt(valor);
System.out.println("Valor convertido:" + valor);
}
}
Exemplo 08

import java.util.Scanner;
double notaB1;
double notaB2;
double media;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Digite a nota da B1:");
notaB1 = scanner.nextDouble();
System.out.println("Digite a média:");
media = scanner.nextDouble();
notaB2 = (media - (notaB1*0.4)) / 0.6;
System.out.println("Nota necessária para aprovação:" + notaB2);
scanner.close();
}
}
Exemplo 09

THREADS
THREADS

THREADS
Threads
Detalhes:
• No desenvolvimento de software, precisamos muitas vezes efetuar
operações paralelas.
• Executando operações paralelas, nosso programa continua seu
processamento natural enquanto espera a conclusão de outras atividades.
• Os processos paralelos podem ser definidos como um fluxo de controle
ativo dentro do nosso programa.

THREADS
Threads
Processo 1
Processo 2
Processo 3
Sem Threads
Processo 1
Processo 2
Processo 3
Programa Principal
Com Threads

Threads
O que é?:
THREADS
É fluxo alternativo e ativo dentro do nosso programa que executa
paralelamente com o software principal e outros fluxos. Possui um bloco de
instruções ou comandos que serão executados.

Threads
Detalhes:
• Isso é a base de Programação Concorrente.
• Conhecido como multiprogramação.
• Boa parte das aplicações desenvolvidas nos dias atuais, utiliza de threads
para processamento de informações e melhoria de performance.
• Tarefas podem ser paralelizadas em vários fluxos.
• Tarefas podem ser distribuídas quando utilizamos threads.
• Hoje grandes aplicações trabalham com threads, muitas delas distribuídas
em computadores diferentes.
• São compostas por instruções de comandos de uma linguagem. No nosso
caso o Java.
• Aproveitamos melhor os recursos de um sistema operacional.
THREADS

Threads
Detalhes:
THREADS
• São conhecidas como processos leves.
• Como foi dito, fazem parte do programa principal ou processo tradicional.
• Possuem prioridades.
• Podem possuir um identificador.
• Podemos iniciar, parar ou colocar uma thread em espera.
• São gerenciadas pelo sistema operacional.

Threads
Ciclo de Vida:
THREADS
Fonte: http://www3.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/j5e_multithreading.html

Threads
Criando uma Thread:
THREADS
public class ExemploThread extends Thread {
@Override
public void run() {
}
}
• Para criar uma Thread utilizamos a classe Thread.
• As instruções de execução de uma Thread são desenvolvidas dentro do
método run().
Método que será executado pela Thread
Classe Thread

Exemplo 01
package edu.anhanguera.prc.aula03;
public class ExemploThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("Executando ExemploThread");
}
ExemploThread exemploThread = new ExemploThread();
exemploThread.start();
}
}

Threads
Detalhes:
• Neste modelo, utilizamos uma classe como herança.
• Caso seja necessário utilizar outra classe como herança, podemos ter
problemas, pois o Java não possui herança múltipla.
• Para iniciar uma Thread utilizamos o método start().
THREADS

Threads
Criando uma Thread:
THREADS
• Podemos utilizar uma outra forma de criar uma Thread: utilizando a
interface Runnable.
public class ExemploRunnable implements Runnable {
public void run() {
}
}
Método que será executado pela Thread
Interface Runnable

Exemplo 02
public class ExemploRunnable implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("Executando ExemploRunnable");
}
ExemploRunnable exemploRunnable = new ExemploRunnable();
Thread thread = new Thread(exemploRunnable);
thread.start();
}
}

Threads
Detalhes:
• Neste modelo utilizamos uma interface.
• Caso seja necessário utilizar outra classe como herança ou até mesmo uma
interface não teremos problemas.
• Esta é a melhor forma de criar e utilizar Threads.
• Precisamos instanciar a classe Thread e passar como argumento a classe
com a interface Runnable implementada.
• Para iniciar uma Thread utilizamos o método start() da classe Thread.
THREADS

Exemplo 03
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
public class ExemploNumIntRandomico implements Runnable {
public static int parar = 0;
public void run() {
while (parar == 0) {
int num = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, 9);
System.out.println("Numero: " + num);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {}
}
}
ExemploNumIntRandomico numIntRandomico = new ExemploNumIntRandomico();
Thread thread = new Thread(numIntRandomico);
thread.start();
}
}

Threads
• O comando Thread.sleep é estático.
• Sua principal função é deixar a Thread pausada ou adormecida durante um
período de tempo.
• O parâmetro do método é a quantidade de milissegundos que a Thread
deve ficar adormecida.
THREADS
Detalhes:

Exemplo 04
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
public class ExemploNumDoubleRandomico implements Runnable {
public static int parar = 0;
public void run() {
while (parar == 0) {
double num = ThreadLocalRandom.current().nextDouble(0, 9);
System.out.println("Numero: " + num);
try {
Thread.sleep(2000);
}
}
ExemploNumDoubleRandomico randomico = new ExemploNumDoubleRandomico();
Thread thread = new Thread(randomico);
thread.start();
}
}

public class ExemploNumerosRandomicos {
ExemploNumDoubleRandomico doubleRandomico = new ExemploNumDoubleRandomico();
ExemploNumIntRandomico intRandomico = new ExemploNumIntRandomico();
Thread threadDouble = new Thread(doubleRandomico);
threadDouble.start();
Thread threadInt = new Thread(intRandomico);
threadInt.start();
try {
Thread.sleep(10000);
ExemploNumDoubleRandomico.parar = 1;
System.out.println("ExemploNumDoubleRandomico finalizado");
Thread.sleep(10000);
ExemploNumIntRandomico.parar = 1;
System.out.println("ExemploNumIntRandomico finalizado");
}
}

Resumo
• Threads são blocos de instruções que executam em paralelo ao programa
principal.
• Ajudam na performance de um aplicação.
• As Threads possuem um ciclo de vida.
• Podemos utilizar a classe Thread ou a interface Runnable para implementar
uma Thread.
THREADS

SINCRONIZAÇÃO
SINCRONIZAÇÃO

Sincronização
Detalhes:
• Em alguns programas, as threads utilizam informações compartilhadas.
• As informações compartilhadas, normalmente são variáveis que possuem
algum valor.
• Pode ser também algum trecho de código que modifica alguma informação
em varias variáveis ou em um local de armazenamento como um banco de
dados.
• Por exemplo:
• Em uma conta corrente temos o valor do saldo.
• Normalmente quando ocorre o saque ou um depósito o valor final deve
permanecer correto.
• Algumas vezes o saque e o depósito ocorrem ao mesmo tempo.
• Se esse processo acontecer em threads separadas, podemos ter o valor
final alterado incorretamente.
SINCRONIZAÇÃO

Sincronização
Detalhes:
• Para trabalhar com dados compartilhados e manter a sua integridade,
utilizamos um conceito conhecido como sincronização.
• Duas threads utilizam da mesma informação mas cada uma espera a
execução de outra thread ser concluída.
SINCRONIZAÇÃO
Vamos ver um exemplo sem
sincronização das informações.

public class Sincronizacao01 extends Thread {
public static int contador = 0;
public void run() {
for (int i=1;i<=10;i++)
incrementarContador();
}
public void incrementarContador() {
contador++;
System.out.println(this.getName() + " - " + contador);
try {
Thread.sleep(1000);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Sincronizacao01 sinc1 = new Sincronizacao01();
Thread thread1 = new Thread(sinc1);
thread1.start();
thread2.start();
}
}

SINCRONIZAÇÃO
Resultado final incorreto. Deveria
efetuar a contagem corretamente.

public class Sincronizacao02 extends Thread {
public static int contador = 0;
public void run() {
synchronized (this) {
for (int i=1;i<=10;i++)
incrementarContador();
}
}
public void incrementarContador() {
contador++;
System.out.println(this.getName() + " - " + contador);
try {
Thread.sleep(1000);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Sincronizacao02 sinc1 = new Sincronizacao02();
thread1.start();
thread2.start();
}
}

SINCRONIZAÇÃO
Contagem efetuada com sucesso.
Valor final correto !!!

Sincronização
Detalhes:
SINCRONIZAÇÃO
• Foi utilizada a palavra reservada synchronized em um bloco de código.
• Esta palavra efetua a sincronização de um método ou bloco de código.

Sincronização
Outro exemplo:
SINCRONIZAÇÃO
• Vamos ver um exemplo utilizando a lógica de uma conta corrente de um
banco.
• Vamos demonstrar um programa efetuando vários depósitos em uma conta
corrente.

public class ContaCorrente {
public double saldo;
public ContaCorrente() {
}
public void sacar(double valor) {
if ((saldo-valor) <= 0) {
System.out.println("Saldo indisponivel: " + saldo);
}
saldo -= valor;
}
public void depositar(double valor) {
saldo += valor;
}
}

public class BancoNaoSincronizado implements Runnable {
public ContaCorrente contaCorrente;
public void run() {
for (int i=10;i<=100;i+=10) {
contaCorrente.depositar(i);
System.out.println("Saldo Atual:" + contaCorrente.saldo);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
ContaCorrente contaCorrente = new ContaCorrente();
BancoNaoSincronizado banco = new BancoNaoSincronizado();
banco.contaCorrente = contaCorrente;
Thread thread1 = new Thread(banco);
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}

SINCRONIZAÇÃO
Valor incorreto na conta corrente.

public class BancoSincronizado implements Runnable {
public ContaCorrente contaCorrente;
public void run() {
synchronized (contaCorrente) {
for (int i=10;i<=100;i+=10) {
contaCorrente.depositar(i);
System.out.println("Saldo Atual:" + contaCorrente.saldo);
try {
Thread.sleep(500);
}
}
}
}
ContaCorrente contaCorrente = new ContaCorrente();
BancoSincronizado banco = new BancoSincronizado();
banco.contaCorrente = contaCorrente;
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}

SINCRONIZAÇÃO
Saldo correto !!

Resumo
• Uma thread pode utilizar informações compartilhadas.
• Caso essas informações sejam sensíveis, alguns valores serão computados
incorretamente.
• Para resolver este problema utilizamos a sincronização.
• Utilizamos a palavra reservada synchronized para resolver o problema de
sincronização.
SINCRONIZAÇÃO

COMUNICAÇÃO ENTRE PROCESSOS

Comunicação Entre Processos
O que é?:
É a troca de informações ou mensagens entre programas, localizados no
mesmo computador ou em computadores diferentes. Essa comunicação pode
acontecer também em redes diferentes.

Comunicação Entre Processos
Tipos de comunicação que vamos estudar:
• Arquivos compartilhados utilizando Serialização de objetos em Java.
• Comunicação Socket via TCP/IP.

Arquivos Compartilhados
Detalhes:
• Um arquivo fica localizado em um diretório.
• Programas podem acessar este arquivo para compartilhar informações.
• Vamos utilizar o conceito de serialização de classes em Java.
• Neste processo, o arquivo contém os bytecodes de uma classe.
• Para que ocorra a serialização, uma classe deve implementar a interface
Serializable.
• A classe que implementa a interface Serializable é um POJO que possui
somente atributos com getter e setters.
• Não vamos nos preocupar com acessos simultâneos no arquivo.

import java.io.Serializable;
public class Pessoa implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -8617059067424820303L;
private String nome;
private int idade;
private double altura;
private double peso;
public Pessoa() {
}
public String getNome() {
return nome;
}
public void setNome(String nome) {
this.nome = nome;
}
public int getIdade() {
return idade;
}
public void setIdade(int idade) {
this.idade = idade;
}
public double getAltura() {
return altura;
}
public void setAltura(double altura) {
this.altura = altura;
}
public double getPeso() {
return peso;
}
public void setPeso(double peso) {
this.peso = peso;
}
}

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class SerializandoObjeto {
Pessoa pessoa = new Pessoa();
FileOutputStream fileOutputStream = null;
ObjectOutputStream objectOutputStream = null;
try {
pessoa.setAltura(1.75);
pessoa.setIdade(31);
pessoa.setNome("Bruce Wayne");
pessoa.setPeso(85.45);
fileOutputStream = new FileOutputStream("/tmp/pessoa.obj");
objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
objectOutputStream.writeObject(pessoa);
} catch (Exception e) {
} finally {
try {
fileOutputStream.close();
objectOutputStream.close();
} catch (Exception e) {}
}
}
}

import java.io.FileInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
public class DeserializandoObjeto {
Pessoa pessoa = null;
FileInputStream fileInputStream = null;
ObjectInputStream objectInputStream = null;
try {
fileInputStream = new FileInputStream("/tmp/pessoa.obj");
objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
pessoa = (Pessoa) objectInputStream.readObject();
System.out.println(pessoa.getAltura());
System.out.println(pessoa.getIdade());
System.out.println(pessoa.getNome());
System.out.println(pessoa.getPeso());
} finally {
try {
fileInputStream.close();
objectInputStream.close();
} catch (Exception e) {}
}
}
}

Arquivos Compartilhados
Detalhes:
• Utilizamos a classe FileOutputStream para criar um arquivo em um
diretório.
• A classe ObjectOutputStream grava o objeto Pessoa no arquivo
especificado.
• Este processo acontece a Serialização do objeto.
• Para Deserializar o objeto, utilizamos o FileInputStream para efetuar a
leitura do arquivo e ObjectInputStream para criar o objeto Pessoa.
• É necessário efetuar um cast para o tipo especificado.

Sockets
Detalhes:
• Comunicação entre processos localizados normalmente em computadores
diferentes.
• Utilizamos a rede para o envio de informações entre um processo e outro.
• Esta comunicação acontece via TCP/IP.
• É necessário conhecer o endereço e a porta do processo destino para que
ocorra a comunicação.
• Existe uma padronização feita pelo cliente e servidor para que ocorra a
troca de informações.

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class Servidor {
ServerSocket servidor = null;
try {
System.out.println("[SERVER] - Iniciando Servidor na porta 1234...");
servidor = new ServerSocket(1234);
System.out.println("[SERVER] - Servidor Iniciado");
while (true) {
System.out.println("[SERVER] - Aguardando conexão.");
Socket cliente = servidor.accept();
System.out.println("[SERVER] - Conexão Recebida de " +
cliente.getInetAddress().getHostAddress());
ProcessamentoThread processThread = new ProcessamentoThread();
processThread.setSocket(cliente);
Thread thread = new Thread(processThread);
thread.start();
System.out.println("[SERVER] - Thread de processamento em execução.");
}
} catch (IOException e) {
} finally {
try {
servidor.close();
} catch (IOException e) {}
}
}
}

Sockets
Detalhes:
• Neste exemplo, estamos criando uma comunicação cliente-servidor.
• Utilizamos a classe ServerSocket para criar um servidor que irá receber
conexões de seus clientes.
• Este servidor é executado na porta 1234.
• Para cada conexão, criamos uma Thread para paralelizar o processamento
das informações.

import java.util.Scanner;
public class ProcessamentoThread implements Runnable {
private Socket cliente = null;
public void run() {
System.out.println("[PROCESSO] - Executando processamento do cliente " +
cliente.getInetAddress().getHostAddress());
Scanner scanner = null;
try {
scanner = new Scanner(cliente.getInputStream());
while (scanner.hasNextLine()) {
System.out.println("[PROCESSO] - Mensagem Recebida: " +
scanner.nextLine());
}
} finally {
scanner.close();
}
}
public Socket getSocket() {
return cliente;
}
public void setSocket(Socket socket) {
this.cliente = socket;
}
}

import java.io.PrintStream;
import javax.swing.JOptionPane;
public class Cliente {
Socket servidor = null;
try {
String mensagem = (String) JOptionPane.showInputDialog(null, "Escreva uma mensagem:",
"Mensagem do Cliente", JOptionPane.PLAIN_MESSAGE, null, null,
"escreva aqui");
System.out.println("[CLIENT] - Conectando no servidor");
servidor = new Socket("localhost", 1234);
System.out.println("[CLIENT] - Conexão com sucesso !!!");
PrintStream printStream = new PrintStream(servidor.getOutputStream());
printStream.println(mensagem);
System.out.println("[CLIENT] - Mensagem enviada: " + mensagem);
} finally {
try {
servidor.close();
} catch (IOException e) {}
}
}
}

Sockets
Detalhes:
• O cliente informa o endereço e a porta do servidor para efetuar a conexão.
• Nosso cliente envia uma informação através de uma caixa de dialogo.
• O servidor imprime a informação enviada pelo cliente.

Sinais
Detalhes:
• São eventos disparados dentro de um sistema operacional para indicar
alguma ação dentro de um processo.
• Efetua a comunicação desses eventos para um processo.
• Os sinais são eventos assíncronos.
• Um exemplo de sinal é quando uma aplicação é finalizada.

public class ShutdownHook {
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Terminando o programa");
}
});
try {
Thread.sleep(5000);
}
}
}

Resumo
• Comunicação entre processos é troca de informações entre programas.
• Essa comunicação pode ser:
• Arquivo compartilhado.
• Socket.
• Serialização é o processo de gravar as informações de uma classe em Java
em um arquivo.
• Deserialização é o processo de recuperar informações de um arquivo e
carrega-los em uma classe Java.

DEADLOCK
DEADLOCK

DEADLOCK
O que acontece nessa imagem?

DEADLOCK
Deadlock
O que é?:
É quando uma Thread espera a execução de uma outra Thread e vice-versa.
Nesta situação, existe um processo de sincronia entre dois objetos
compartilhados.

public class DeadLock {
String carro1 = new String("Objeto 1");
Thread thread1 = new Thread(new Rodovia(carro1, carro2), "THREAD 1");
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}

public class Rodovia implements Runnable {
private String carro1;
private String carro2;
public Rodovia(String objeto1, String objeto2) {
this.carro1 = objeto1;
this.carro2 = objeto2;
}
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 1 - Lock no " + carro1);
synchronized (carro1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 2 - Lock no " + carro2);
synchronized (carro2) {
System.out.println("Lock");
try {
Thread.sleep(1000);
}
}
}
System.out.println("Saindo do Lock");
}
}

MEMÓRIA COMPARTILHADA

Memória Compartilhada
O que é?:
É o processo de compartilhar informações contidas na memória diretamente
em arquivos. Neste processo o Java utiliza diretamente a memória física
tornando o processo de leitura e escrita o mais rápido possível.

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ArquivoMemoriaEscrever {
@SuppressWarnings("resource")
long bufferSize = 8 * 10000;
try {
File arquivo = new File("/tmp/arquivo_memoria.txt");
arquivo.delete();
FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(arquivo, "rw").getChannel();
MappedByteBuffer mp = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, bufferSize);
String valor = "GRAVANDO UMA INFORMACAO";
for (int j=0;j<=10;j++) {
mp.put(valor.getBytes());
}
fileChannel.close();
mp.clear();
} catch (FileNotFoundException e) {
}
}
}

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ArquivoMemoriaLer {
@SuppressWarnings("resource")
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException,
InterruptedException {
long bufferSize = 8 * 10000;
File arquivo = new File("/tmp/arquivo_memoria.txt");
FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(arquivo, "r").getChannel();
MappedByteBuffer mp = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, bufferSize);
mp.load();
byte[] bytes = new byte[23];
for (int i=0;i<=mp.limit()-1;i++) {
mp.get(bytes);
String valor = new String(bytes);
if (!valor.trim().isEmpty()) {
System.out.println(new String(bytes));
} else {
break;
}
}
}
}

PROGRAMAÇÃO CONCORRENTE
LAB 01 – INSTALAÇÃO DO AMBIENTE JAVA

INSTALAÇÃO DO AMBIENTE JAVA

Iremos efetuar a instalação do ambiente de desenvolvimento para a linguagem
de programação Java em um sistema operacional Windows.
Instalando o ambiente
O que vamos fazer:

• Instalador do Java JDK 1.7.0
http://www.oracle.com/technetwork/pt/java/javase/downloads/index.html
• Eclipse Luna
https://www.eclipse.org/downloads/
E do Windows 8.1 !!!
As instruções também são validas para outras versões do Windows,
somente os passos são diferentes.
Instalando o ambiente
O que vamos precisar:

Antes de iniciar, vamos verificar se o ambiente utilizado é de 32-bits ou de 64-
bits para efetuar a instalação correta do Java.
Verificando o ambiente
O que vamos fazer:
Botão direito no ícone Windows.
Selecionar a opção Sistema.

Verificando o ambiente
Nosso ambiente é de 64-bits.
Vamos efetuar o download da versão do Java de 64-bits.

Download do Java
Clicar neste botão.
Acessar o endereço:
http://www.oracle.com/technetwork/pt/java/javase/downloads/index.html

Download do Java Clicar aqui e aceite os
termos.
Escolher versão para
Windows:
x86 = 32bits
x64 = 64bits
No nosso exemplo vamos baixar a versão Windows x64.

Instalando o Java Execute o instalador,
onde foi baixado.
Responda Sim para
iniciar a instalação.

Instalando o Java (JDK)
Clicar em Next.
Selecione um diretório para instalação do
JDK, pode ser o mesmo sugerido pelo setup.
Clicar em Next.

Instalando o Java (JRE)
Instalando o JDK, depois será iniciado a
instalação do JRE.
Selecione um diretório para instalação do
JRE, pode ser o mesmo sugerido pelo setup.
Clicar em Next.

Concluindo a instalação
Instalando o JRE.
Clicar em Close e a instalação foi
concluída.

Vamos configurar a variável de ambiente chamada JAVA_HOME, para executar
o Java em linha de comando e iremos incluir os executáveis do JDK no PATH do
Windows.
Configurando o ambiente
O que vamos fazer:

Para quem não conhece a definição de variável de ambiente e PATH do sistema
operacional, acessar os links a seguir:
Dica:
Variáveis de Ambiente e PATH
https://technet.microsoft.com/pt-br/library/cc668471.aspx
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vari%C3%A1vel_de_ambiente
http://en.wikipedia.org/wiki/PATH_%28variable%29

Botão direito no ícone Windows.
Selecionar a opção Sistema.

Selecionar “Configurações
avançadas do sistema”

Selecionar “Variáveis de Ambiente”
Clicar em “Novo”

Incluir a variável “JAVA_HOME”.
No “Valor da variável”, colocar o
diretório de instalação do JDK
Alterar a variável “PATH” e incluir
o diretório de instalação do JDK
mais a pasta “bin”

Testando a instalação
Executar o comando
“Windows + R”
Digite o comando
“cmd”
Digite o comando
“java -version”

Seguindo este roteiro passo-a-passo, teremos o Java instalado corretamente no
sistema, para iniciar o desenvolvimento de nossas aplicações.
Instalação concluída
Terminamos !!!

Obrigado !!!

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