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第1回 
Single Threaded Execution 
開発部 
てるー
マルチスレッドプログラムの安全性 
安全性とは、オブジェクトのフィールドが予想外の 
値をとらないことを意味する 
複数のスレッドが利用しても安全性が保たれるクラ 
スをスレッドセーフなクラスと呼ぶ
Single Threaded Execution パターンとは 
● 同時に1つのスレッドだけしか処理を実行できな 
いように制限を設けるパターン 
● 別の呼び方 
○ Critical Section 
○ Critical Region
登場人物 
● SharedResource 役 
○ 複数のスレッドからアクセスされるクラス 
○ もっているメソッドは以下の2つに分類される 
■ safeMethod 
■ unsafeMethod
safeMethod 
複数のスレッドから同時に呼び出しても、もともと 
問題のないメソッド
unsafeMethod 
複数のスレッドから同時に実行されると、インスタ 
ンスの状態が矛盾する恐れのあるメソッド
unsafeMethod 
複数のスレッドから同時に実行されると、インスタ 
ンスの状態が矛盾する恐れのあるメソッド 
複数のスレッドからアクセスされないようにガード 
する必要がある
解決法 
unsafeMethod を、同時に1つのスレッドからしか 
アクセスできないようにガードする 
Java では、unsafeMethod を synchronized メソッ 
ドにすることでガードを実現する
どんなときに使うのか? 
● マルチスレッドのとき 
● 複数のスレッドからアクセスされるとき 
● 状態が変化する可能性があるとき 
● 安全性を保つ必要があるとき
デッドロック 
2つのスレッドが2つのロックを取り合い、互いに相 
手のスレッドがロックを解放するのを待つ現象。
Single Threaded Execution パターン 
がデッドロックを起こす条件 
1. 複数の SharedResource 役がある 
2. スレッドが、ある SharedResource 役のロックを取ったま 
ま、他の Sha...
継承異常 
SharedResource 役のフィールドがサブクラスから 
アクセス可能になっている 
+ 
サブクラスにガードされていない unsafeMethod を 
作ってしまう 
= 
安全性が失われる
パフォーマンス 
Single Threaded Execution パターンは以下の理 
由により、パフォーマンスを低下させる 
● ロックの取得に時間がかかるため 
● スレッドの衝突によって待たされるため
お わ り
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マルチスレッド デザインパターン ― Single Threaded Execution

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「デザインパターン入門 マルチスレッド編」輪読会、第1回「Single Threaded Execution」のスライド。

Published in: Technology
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マルチスレッド デザインパターン ― Single Threaded Execution

  1. 1. 第1回 Single Threaded Execution 開発部 てるー
  2. 2. マルチスレッドプログラムの安全性 安全性とは、オブジェクトのフィールドが予想外の 値をとらないことを意味する 複数のスレッドが利用しても安全性が保たれるクラ スをスレッドセーフなクラスと呼ぶ
  3. 3. Single Threaded Execution パターンとは ● 同時に1つのスレッドだけしか処理を実行できな いように制限を設けるパターン ● 別の呼び方 ○ Critical Section ○ Critical Region
  4. 4. 登場人物 ● SharedResource 役 ○ 複数のスレッドからアクセスされるクラス ○ もっているメソッドは以下の2つに分類される ■ safeMethod ■ unsafeMethod
  5. 5. safeMethod 複数のスレッドから同時に呼び出しても、もともと 問題のないメソッド
  6. 6. unsafeMethod 複数のスレッドから同時に実行されると、インスタ ンスの状態が矛盾する恐れのあるメソッド
  7. 7. unsafeMethod 複数のスレッドから同時に実行されると、インスタ ンスの状態が矛盾する恐れのあるメソッド 複数のスレッドからアクセスされないようにガード する必要がある
  8. 8. 解決法 unsafeMethod を、同時に1つのスレッドからしか アクセスできないようにガードする Java では、unsafeMethod を synchronized メソッ ドにすることでガードを実現する
  9. 9. どんなときに使うのか? ● マルチスレッドのとき ● 複数のスレッドからアクセスされるとき ● 状態が変化する可能性があるとき ● 安全性を保つ必要があるとき
  10. 10. デッドロック 2つのスレッドが2つのロックを取り合い、互いに相 手のスレッドがロックを解放するのを待つ現象。
  11. 11. Single Threaded Execution パターン がデッドロックを起こす条件 1. 複数の SharedResource 役がある 2. スレッドが、ある SharedResource 役のロックを取ったま ま、他の SharedResource 役のロックを取りに行く 3. SharedResource 役のロックを取る順序が定まっていない
  12. 12. 継承異常 SharedResource 役のフィールドがサブクラスから アクセス可能になっている + サブクラスにガードされていない unsafeMethod を 作ってしまう = 安全性が失われる
  13. 13. パフォーマンス Single Threaded Execution パターンは以下の理 由により、パフォーマンスを低下させる ● ロックの取得に時間がかかるため ● スレッドの衝突によって待たされるため
  14. 14. お わ り

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