Indahnya berbagi ^_^: Berbagi Sumber Daya [Pemrograman Java]

Sabtu, 08 Februari 2014

Berbagi Sumber Daya [Pemrograman Java]

Kita bisa bayangkan sebuah program dengan thread tunggal hanya memiliki satu hal yang berpindah dari satu bagian ke bagian lain secara harmonis, karena perpindahan data dari satu tempat ke tempat lain diatur hanya oleh satu alur. Jika ada dua atau lebih thread yang menggunakan, membaca, menulis, menghapus data yang sama, tentunya hal ini menjadi lebih rumit. Kita harus bisa memahami bagaimana thread-thread bekerja sama dalam berbagi sumber daya pada komputer, termasuk memori, hard disk, tampilan, input/output dan lain-lain, sehingga program yang kita buat menjadi lebih baik.
Ini bukan hal yang mudah, terutama karena suatu thread bersifat non-deterministik. Kita tidak bisa menentukan atau memprediksi kapan suatu thread akan dijalankan oleh penjadwal. Bisa saja pada saat yang bersamaan dua thread mencoba untuk mengakses data yang sama, menghapus data yang sama, melakukan debit di rekening yang sama, mencetak di printer yang sama, menampilkan gambar di layar yang sama. Tabrakan sumber daya harus bisa dicegah sedini mungkin.
Cara Buruk Mengakses Sumber Daya
Kita ambil contoh berikut, di mana suatu kelas "menjamin" bahwa ia akan memberikan angka genap setiap kali kita memanggil ambilNilai(). Akan tetapi, ada thread kedua yang dinamakan Hansip yang selalu memanggil ambilNilai() untuk mengecek apakah nilainya selalu genap. Sepertinya ini cara yang tidak perlu, karena setelah kita melihat kode berikut, hasilnya pasti selalu genap. Akan tetapi, kita akan melihat ada beberapa kejutan yang terjadi.

Berikut ini adalah program versi pertama SelaluGenap :.

package com.lyracc.selalugenap;

public class SelaluGenap {
    private int i;

    public void berikut() {
        i++;
        i++;
    }

    public int ambilNilai() {
        return i;
    }

    public static void main(String[] args) {
        final SelaluGenap genap = new SelaluGenap();

        new Thread("Kasepna") {
            public void run() {
                while (true) {
                    int nilai = genap.ambilNilai();
                    // Jika ganjil, keluar dan cetak nilainya
                    if (nilai % 2 != 0) {
                        System.out.println(nilai);
                        System.exit(0);
                    }
                }
            }
        }.start();

        while (true)
            genap.berikut();
    }
}

Pada metode main(), objek SelaluGenap akan dibuat -- sifatnya harus final karena objek ini harus bisa diakses oleh kelas anonim yang berupa Thread. Jika nilai yang dibaca oleh thread berupa bilangan ganjil, maka bilangan tersebut akan dicetak di layar kemudian keluar dari program.
Apa yang terjadi adalah program pasti akan keluar dengan mencetak nilai ganjil. Ini berarti ada ketidakstabilan dalam program tersebut. Ini adalah contoh masalah mendasar dengan pemrograman banyak thread. Kita tidak pernah tahu kapan suatu thread akan jalan. Thread kedua bisa jalan ketika thread pertama baru selesai menjalankan i++; yang pertama di dalam metode berikut(). Di sini thread kedua menganggap ada kesalahan perhitungan, padahal proses belum selesai.
Kadang-kadang kita memang tidak peduli ketika suatu sumber daya (dalam contoh di atas, variabel i) sedang diakses apakah sedang digunakan atau tidak. Akan tetapi supaya program banyak thread bisa bekerja dengan baik, kita harus mencegah supaya dua thread tidak mengakses sumber daya yang sama, terutama di saat-saat kritis.
Mencegah tabrakan seperti ini bisa dicegah dengan meletakkan kunci pada sumber daya ketika sedang digunakan. Thread pertama yang sedang mengubah variabel i seharusnya mengunci variabel ini sehingga thread kedua yang ingin mengambil nilainya harus menunggu hingga proses penambahan selesai.

Percobaan :
sebelum membuat class maka buatlah sebuah java project dengan cara klik File --> New --> Java Project , maka akan muncul tampilan seperti gambar dibawah ini :

Setelah membuat java project maka kita akan membuat kelas, seperti gambar dibawah ini dengan cara klik File --> New --> Class maka akan muncul tampilan seperti gambar dibawah ini :