Java semafory - pomoc

Question

Witam 

Jestem studentem informatyki i ostatnio na zajęciach z Javy dostałem takie zadanie:

Napisz program składający się z wątków : Dane, Delta, Pierwiastki, oraz klasy Main, liczący pierwiastki równania kwadratowego, bez używania mechanizmów synchronizacji. Dane - wprowadzanie danych z klawiatury, Delta - obliczenie delty, Pierwiastki - obliczenie pierwiastków równania kwadratowego, Main - uruchomienie wątków i wyświetlenie wyników. Sprawdź wyniki obliczeń  czy są one poprawne? Zsynchronizuj pracę wątków z wykorzystaniem semaforów.Napisałem taki program

package lista5_zadania;
import java.util.Scanner;
public class Dane extends Thread{
    public int a, b, c;
    Scanner o = new Scanner(System.in);
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Podaj a");
        a = o.nextInt();
        System.out.println("Podaj b");
        b = o.nextInt();
        System.out.println("Podaj c");
        c = o.nextInt();
        System.out.println("Parametr a wynosi: " +a+ "\n parametr b wynosi:" +b+ "\n parametr c wynosi: " +c);

    }

    public int getA() {
        return a;
    }

    public int getB() {
        return b;
    }

    public int getC() {
        return c;
    }
}

package lista5_zadania;

public class Delta extends Thread {
    Dane d;

    public Delta(Dane d) {
        this.d = d;
    }

    double delta;
    @Override
    public void run(){
        int a = d.getA();
        int b = d.getB();
        int c = d.getC();
        delta = (b*b) - 4 * a * c;
    }
    public double getDelta() {
        return delta;
    }
}

package lista5_zadania;
public class Pierwiastki extends Thread{
    Delta p1;
    Dane p2;

    public Pierwiastki(Delta p1, Dane p2) {
        this.p1 = p1;
        this.p2 = p2;
    }



    double x0, x1, x2, pier;

    @Override
    public void run(){
        int a = p2.getA();
        int b = p2.getB();
        int c = p2.getC();
        double delta  = p1.getDelta();
        pier = Math.sqrt(delta);
        if(delta > 0 ) {
            x1 = (-b - pier) / (2 * a);
            x2 = (-b + pier) / (2 * a);
            System.out.println("Pierwiastki równania kwadratowego to: \n x1: " +x1+ " x2: " +x2);
        } else if (delta == 0) {
            x0 = (-b) / (2 * a);
            System.out.println("Pierwiastkiem równania kwadratowego jest: \n x0: " +x0);
        }

    }
}

package lista5_zadania;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dane t1 = new  Dane();
        Delta t2 = new Delta(t1);
        Pierwiastki t3 = new Pierwiastki(t2,t1);
       t1.start();
       t2.start();
       t3.start();
    }
}

Problem polega , że nie mogę zrozumieć jak użyć tych semaforów.Czy ktoś może mi to wytłumaczyć najlepiej na przykładzie?. Z góry dziękuję

pozdrawiam  

Comments

Kurcze, temat jest dość złożony, ogólnie ciężko tak na forum w poście wytłumaczyć. Najlepiej jak znajdziesz jakieś przykłady w sieci. Tutaj koleszka nawet spoko tłumaczy w prosty sposób o co z tym chodzi: https://www.mkyong.com/java/java-thread-mutex-and-semaphore-example/

Answer 1

Czym są semafory musisz doczytać sam. W tym zadaniu wydaje mi się, że najprościej będzie użyć dwóch semaforów. Jeden do komunikacji Dane i Delta w ten sposób, że wątek Delta zaczyna się od żądania dostępu od semafora z wartością 0 (metoda Semaphore.acquire()) a wątek Dane po wykonaniu zwalnia go (Semaphore.realese(), czyli zwiększenie licznika o 1).

Drugi semafor będzie współdzielony przez wątek Delta i Pierwiastek dokładnie w analogiczny sposób. Wątek Pierwiastek zaczyna od żądania dostępu (Semaphore.acquire()), a wątek Delta po skończeniu obliczeń zwalnia semafor (Semaphore.realese()).

W obu przypadkach semafory trzeba inicjalizować wartością zero (new Semaphore(0)). Dlaczego doczytaj/zbadaj sam.

Comments

Dziękuję za pomoc. Napisałem coś takiego 

package lista5_zadania;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Dane extends Thread{
    public int a, b, c;
    Semaphore s = new Semaphore(0);
    Scanner o = new Scanner(System.in);
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Podaj a");
        a = o.nextInt();
        System.out.println("Podaj b");
        b = o.nextInt();
        System.out.println("Podaj c");
        c = o.nextInt();
        System.out.println("Parametr a wynosi: " +a+ "\n parametr b wynosi:" +b+ "\n parametr c wynosi: " +c);
        s.release();

    }

    public int getA() {
        return a;
    }

    public int getB() {
        return b;
    }

    public int getC() {
        return c;
    }
}

package lista5_zadania;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class Delta extends Thread {
    Dane d;
    Semaphore s = new Semaphore(0);

    public Delta(Dane d) {
        this.d = d;
    }

    double delta;
    @Override
    public void run(){
        try {
            s.acquire();
            int a = d.getA();
            int b = d.getB();
            int c = d.getC();
            delta = (b*b) - 4 * a * c;
            System.out.println("delta wynosi: " +delta );
            s.release();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Wystąpił jakiś błąd");
        }
    }
    public double getDelta() {
        return delta;
    }
}

package lista5_zadania;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class Pierwiastki extends Thread{
    Semaphore s = new Semaphore(0);
    Delta p1;
    Dane p2;

    public Pierwiastki(Delta p1, Dane p2) {
        this.p1 = p1;
        this.p2 = p2;
    }



    double x0, x1, x2, pier;

    @Override
    public void run(){
        try {
            s.acquire();
            int a = p2.getA();
            int b = p2.getB();
            int c = p2.getC();
            double delta  = p1.getDelta();
            pier = Math.sqrt(delta);
            if(delta > 0 ) {
                System.out.println("Pierwiastek z delty wynosi: " +pier);
                x1 = (-b - pier) / (2 * a);
                x2 = (-b + pier) / (2 * a);
                System.out.println("Pierwiastki równania kwadratowego to: \n x1: " +x1+ " x2: " +x2);
            } else if (delta == 0) {
                x0 = (-b) / (2 * a);
                System.out.println("Pierwiastkiem równania kwadratowego jest: \n x0: " +x0);
            } else{
                System.out.println("Brak rozwiązania w zbiorze liczb rzeczywistych");
            }

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

package lista5_zadania;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dane t1 = new Dane();
        Delta t2 = new Delta(t1);
        Pierwiastki t3 = new Pierwiastki(t2, t1);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

Tylko jest ten problem że wątek Dane zaczyna działać podaje dane te dane się wyświetlają czyli wykonuje się wszystko z metody run ale potem program się zawiesza i w kółko mogę wpisywać dane a wątki delta i pierwiastki się nie wykonują. Próbowałem znaleźć przyczynę dlaczego tak się dzieje ale nie udało mi się.Czy mógłbyś mi podpowiedzieć gdzie zrobiłem błąd?

pozdrawiam 

---

W Twoim kodzie każdy wątek ma swój własny semafor. A chodzi o to żeby odpowiednie wątki współdzieliły dany semafor, po to żeby mogły się wzajemnie informować o gotowości. Jeden semafor dla Dane i Delta oraz jeden dla Delta i Pierwiastki. Te semafory musisz stworzyć w main i przekazać odpowiednio do wątków, np. przez konstruktor.

---

Rozumiem dziękuję za pomoc