测试并发应用(八)配置NetBeans来调试并发代码

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第八章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷

配置NetBeans来调试并发代码

在当今世界,软件开发的应用必须工作正常,要达到公司的质量标准,还要在将来可以很容易的修改,而且不仅要在有限的时间内,还要尽可能低的费用支出。为了到达这个目标,必需使用 IDE,它集合了一个公共接口和多个工具(编译器和调试器)为了方便应用程序的开发。

如果你使用 Java 编程语言,那么 NetBeans 是最普遍的 IDE之一。它有一个内置调试器(integrated debugger)允许你调试你的应用。在这个指南,你将学习如何改变配置来帮助测试并发应用。

准备

你应该安装好 NetBeans IDE 。打开并创建一个新的Java项目。

怎么做呢…

按照这些步骤来实现下面的例子::

//1.   创建一个类,名为 Task1,并一定实现 Runnable 接口。
public class Task1 implements Runnable {

//2.   声明2个私有 Lock 属性,名为 lock1 和 lock2。
private Lock lock1, lock2;

//3.   实现类的构造函数,初始化它的属性值。
public Task1 (Lock lock1, Lock lock2) {
	this.lock1=lock1;
	this.lock2=lock2;
}

//4.   实现 run() 方法。首先,使用 lock() 方法来获取 lock1 对象的控制,并写信息到操控台表明已经获得了。
@Override
public void run() {
lock1.lock();
System.out.printf("Task 1: Lock 1 locked\n");

//5. 然后,使用 lock() 方法来获取 lock2 对象的控制,并写信息到操控台表明已经获得了。
lock2.lock();
System.out.printf("Task 1: Lock 2 locked\n");
//最后,释放这2个lock对象。先是 lock2 对象,然后 lock1 对象。
lock2.unlock();
lock1.unlock();
}

//6.  创建一个类,名为 Task2,并一定实现 Runnable 接口.
public class Task2 implements Runnable{

//7.	声明2个私有 Lock 属性,名为 lock1 和 lock2。
private Lock lock1, lock2;

//8.  实现类的构造函数,初始化它的属性值。
public Task2(Lock lock1, Lock lock2) {
	this.lock1=lock1;
	this.lock2=lock2;
}

//9.   实现 run() 方法。首先,使用 lock() 方法来获取 lock2 对象的控制,并写信息到操控台表明已经获得了。
@Override
public void run() {
lock2.lock();
System.out.printf("Task 2: Lock 2 locked\n");

//10. 然后,使用 lock() 方法来获取 lock1 对象的控制,并写信息到操控台表明已经获得了。
lock1.lock();
System.out.printf("Task 2: Lock 1 locked\n");

//11. 最后,释放这2个lock对象。先是 lock1 对象,然后 lock2 对象。
lock1.unlock();
lock2.unlock();
}

//12. 创建例子的主类通过创建一个类,名为 Main 并添加 main()方法。
public class Main {

//13. 声明2个私有 Lock 属性,名为 lock1 和 lock2。
Lock lock1, lock2;
lock1=new ReentrantLock();
lock2=new ReentrantLock();

//14. 创建 Task1 对象,名为 task1。
Task1 task1=new Task1(lock1, lock2);

//15. 创建 Task2 对象,名为 task2。
Task2 task2=new Task2(lock1, lock2);

//16. 使用2个线程执行这2个 tasks。
Thread thread1=new Thread(task1);
Thread thread2=new Thread(task2);

thread1.start();
thread2.start();

//17.  当2个任务还没有结束他们的运行,每500毫秒就写一条信息给操控台。使用 isAlive() 方法来检查线程是否结束运行。
while ((thread1.isAlive()) &&(thread2.isAlive())) {
	System.out.println("Main: The example is"+ "running");
	try {
		TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);
	} catch (InterruptedException ex) {
		ex.printStackTrace();
	}
}

18. 添加一个breakpoint到 Task1 类的run()方法 里的第一个 println() 方法的调用。class.

19.调试此程序。你可以发现 Debugging 窗口在 NetBeans 的主窗口的左上角。以下的裁图呈现的窗口外观里Task1对象 由于到达了breakpoint,所以进入休眠,而其他的线程还在运行:

20. 暂停主线程的运行。选择线程,右键单击,然后线程Suspend选项。以下的裁图展示的是新的Debugging窗口外观。请看下面的裁图:

21. 恢复被暂停的2个线程。选择每个线程,右键单击,选择Resume选项。

它是如何工作的…

当使用 NetBeans 试调并发应用, 当试调器到达 breakpoint, 它暂停到达 breakpoint 的线程并在左上角的 Debugging 窗口显示当前正在运行的线程。

你可以使用窗口来暂停或者恢复当前在 Pause 或者 Resume选项中运行的线程。你也可以使用 Variables 标签来查看线程的变量或者属性的值。

NetBeans 也包含了 deadlock 检测器。当你在 Debug 菜单选择 Check for Deadlock 选项,NetBeans 执行对应用的分析来试调决定是否有deadlock 情况。这个例子是很明显的 deadlock。第一个线程首先获得锁lock1,然后锁lock2。第二个线程获得锁与第一个相反的顺序。breakpoint的插入导致了deadlock,但是如果你使用 NetBeans deadlock检测器,你什么也不会发现,所以应该慎重使用此选项。

使用 同步关键词 改变在2个任务中的锁,并再次调试程序。Task1的代码如以下的代码:

@Override
public void run() {
synchronized(lock1) {
	System.out.printf("Task 1: Lock 1 locked\n");
synchronized(lock2) {
	System.out.printf("Task 1: Lock 2 locked\n");
}
}
}

Task2类的代码跟这个类似,只是改变了locks的顺序。如果你再此调试这个例子,你会再次得到deadlock,但是在这次方案,是被deadlock检测器检查到的,如你在以下裁图中看到的:

更多…

有一些控制debugger的选项。在Tools 菜单选择 Options 选项。然后,选择 Miscellaneous 选项,和 Java Debugger 标签。以下截图是窗口的外观:

在窗口中有2个选项可以控制之前描述的行为:

新 breakpoints 暂停:这个选项,你配置NetBeans的在线程中寻找breakpoint的行为。你可以只暂停有breakpoint的线程或者应用的全部线程。
步骤恢复:这个选项,你配置NetBeans恢复一个线程时的行为。你可以只恢复当前线程或者全部线程。2个选项都在之前的展示的裁图中标明了。

参见

第八章,测试并发应用:配置Eclipse来调试并发代码

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