Synchronization and DeadLocks

Synchronization

जब दो Threads को समान Data को Share करना होता है, तब हमें ये तय करना जरूरी होता है कि एक Thread दूसरे Thread द्वारा Use किए जा रहे Data को Change नहीं करेगा। उदाहरण के लिए मानलो कि Program का एक Thread किसी File से किसी Employee की Salary Read कर रहा है, जबकि दूसरा Thread उसी File में Employee की Salary को Update कर रहा है।

इस स्थिति में एक Thread दूसरे Thread द्वारा Use किए जा रहे Data को Corrupt कर सकता है। इस प्रकार की स्थितियों से बचने के लिए ये जरूरी है कि जब एक Thread किसी Data को Access कर रहा हो, तो उस समय कोई दूसरा Thread उसी Data को तब तक Access ना कर सके जब तक कि पहला Thread अपना काम पूरा नहीं कर लेता है।

जावा हमें ये सुविधा प्रदान करता है कि Multiple Threads के लिए समान Data पर Perform किए जाने वाले Actions को Coordinate किया जा सकता है। इस काम को पूरा करने के लिए Synchronized Methods या Synchronized Statements का प्रयोग किया जाता है।

एक ऐसा Object जिसके लिए Action को Coordinate किया जाना होता है, उस Object के Method के साथ synchronized Keyword का प्रयोग करना होता है। हम किसी synchronized Method को एक समय में केवल एक Object के लिए ही Call कर सकते हैं। इस Keyword के कारण एक समय में एक से ज्यादा Objects किसी Synchronized Method को Access नहीं कर पाते हैं और Threads आपस की Conflicts से बच जाते हैं।

जावा की हर Class व हर Object एक Monitor से Associated होता है। ये Monitor ही ये तय करता है कि किस प्रकार से एक Object या Class किसी Synchronized Method को Access कर सकेगा। ये Monitor तय करता है कि एक समय में केवल एक ही Object या Class किसी Synchronized Method को Access करे।

जब कोई Object किसी Synchronized Method को Invoke करता है, तब ये Monitor उस Method को तब तक के लिए Lock कर देता है, जब तक वह Object उस Synchronized Method को Use कर रहा होता है। जैसे ही उस Object के लिए Synchronized Method का Execution पूरा होता है, Monitor उस Method को Release कर देता है, ताकि कोई दूसरा Object उस Method को Use कर सके।

ये Monitor उस समय भी Release हो जाता है, जब Synchronized Method wait() जैसे किसी Suspend Mode में जाने वाले Method को Call कर लेता है। Synchronized Method से Associated Thread तब तक के लिए “NOT RUNNABLE” State में चला जाता है, जब तक wait() जैसा कोई Suspend Method Satisfy नहीं हो जाता है।

जब ये Suspend Mode वाली Condition Satisfy हो जाती है, तब Thread Object “RUNNABLE” State में चला जाता है। किसी Method को Synchronized करने के लिए हमें उस Method को निम्नानुसार Define करना होता है:

	public static synchronized void DisplayList(String name) 
	{
		// Synchronized Codes goes here.
	}

Deadlock

एक ऐसा Application जिसमें Multiple Threads Multiple Resources को Use करते हैं, तब Deadlock की स्थिति पैदा हो सकती है। ये स्थिति उस समय पैदा होती है जब विभिन्न Threads Circular Dependency में पहुंच जाते हैं।

मानलो कि एक Thread A किसी Thread B से किसी Synchronized Method के Release होने का Wait कर रहा है जबकि Thread B Thread A से उसी Synchronized Method के Release होने का Wait कर रहा है। इस स्थिति में दोनों Threads किसी Synchronized Method के Release होने का इन्तजार करते रहते हैं और दोनों Threads एक Infinite समय के लिए Wait State में चले जाते हैं। इसी स्थिति को Deadlock की स्थिति कहते हैं।