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[NEW QUESTION] problème de concurrence et de verouillage en Java

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Auteur	Sujet : [NEW QUESTION] problème de concurrence et de verouillage en Java

Roco

Le but de ma démarche est de démontrer que si je ne verouille pas certains objets et que ceux-ci sont lu et modifié par différents processus, au bout, d'un certain temps, ces objets deviendront corrompus.

Mon exemple est celui d'un système bancaire avec un agent qui passe des transactions dans différentes banques sur différents comptes clients. Il fait des virement (débit + crédit).

Problème n°1 (technique) : je n'arrive pas à lancer les processus en parallèles. Malgré l'insertion de sleep et de yeild dans les threads, ceux-ci se déroulent séquentiellement...

Problème n°2 (conception): Je ne pense pas que ma modélisation soit correcte pour démontrer mon objectif. Et je crois que je devrais gérer cela un niveau plus bas (un objet en-dessous).

Voici la classe principale :

Code :

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Compte compteCh = new Compte(1000);
Compte compteCj = new Compte(1000);
Client clientCh = new Client("ch", compteCh);
Client clientCj = new Client("cj", compteCj);
Banque banqueBk = new Banque();
banqueBk.ajouterClient(clientCh);
Banque banqueBl = new Banque();
banqueBl.ajouterClient(clientCj);
Agent a1 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 1);
Agent a2 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 2);
Agent a3 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 3);
Agent a4 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 4);
Agent a5 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 5);
Agent a6 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 6);
Agent a7 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 7);
Agent a8 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 8);
Agent a9 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 9);
a1.run();
a2.run();
a3.run();
a4.run();
a5.run();
a6.run();
a7.run();
a8.run();
a9.run();
System.out.println(" Solde du client ch : " + compteCh.getSolde());
System.out.println(" Solde du client cj : " + compteCj.getSolde());
}
}

Voici la classe Agent :

Code :

public class Agent implements Runnable {
int numero;
Banque b1;
Banque b2;
Client c1;
Client c2;
public Agent(Banque b1, Banque b2, Client c1, Client c2, int numero) {
this.numero = numero;
this.b1 = b1;
this.b2 = b2;
this.c1 = c1;
this.c2 = c2;
}
public void passerTransaction(Client c1, Client c2, Banque b1, Banque b2, double somme) {
b1.debiterClient(c1, somme);
b2.crediterClient(c2, somme);
System.out.println("Transaction effectuee sur le client " + c1.getNom() + " par la processus " + numero);
}
public void run() {
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
Thread.yield();
passerTransaction(c2, c1, b2, b1, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
Thread.yield();
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
Thread.yield();
passerTransaction(c2, c1, b2, b1, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
passerTransaction(c2, c1, b2, b1, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, 500);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
passerTransaction(c2, c1, b2, b1, 500);
}
}

Voici la classe Banque :

Code :

import java.util.*;
public class Banque implements Runnable {
Vector lesClient;
public Banque() {
lesClient = new Vector();
}
public void run() {
while (true) {
}
}
public void ajouterClient(Client client) {
lesClient.add(client);
}
public Client rechercheClient(Client client) {
Client clientRenvoye = null;
Enumeration en = lesClient.elements();
while (en.hasMoreElements()) {
Client clientTampon = (Client) en.nextElement();
if (clientTampon.getNom() == client.getNom()) {
clientRenvoye = clientTampon;
}
}
return clientRenvoye;
}
public void crediterClient(Client client, double somme) {
Client c = rechercheClient(client);
double soldeAnterieur = c.getCompte().getSolde();
double soldePosterieur = soldeAnterieur + somme;
c.getCompte().setSolde(soldePosterieur);
}
public void debiterClient(Client client, double somme) {
Client c = rechercheClient(client);
double soldeAnterieur = c.getCompte().getSolde();
double soldePosterieur = soldeAnterieur - somme;
c.getCompte().setSolde(soldePosterieur);
}
}

Voici la classe Client :

Code :

public class Client {
String nom;
Compte compte;
public Client(String nom, Compte compte) {
this.nom = nom;
this.compte = compte;
}
public String getNom() {
return nom;
}
public void setNom(String nom) {
this.nom = nom;
}
public Compte getCompte() {
return compte;
}
public void setCompte(Compte compte) {
this.compte = compte;
}
}

Et enfin, voici la classe Compte :

Code :

public class Compte {
double solde;
public Compte(double solde) {
this.solde = solde;
}
public double getSolde() {
return solde;
}
public void setSolde(double solde) {
this.solde = solde;
}
}

Mon but final est d'appliquer des verrous exlusifs sur le comptes et des verrous partagés sur les banques.

Mais d'abord, je voudrais voir l'erreur tourner, sinon je ne pourrais jamais prendre réellement conscience du problème.

Merci d'avance :hello:

Message édité par Roco le 20-11-2003 à 16:04:14

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benou

en lisant rapidement, je m'aperçoit que tu ne créé aucun thread ... donc forcément, ton prg est séquantiel :
remlpace :

Code :

a1.run();
a2.run();
a3.run();
a4.run();
a5.run();
a6.run();
a7.run();
a8.run();
a9.run();

par

Code :

new Thread(a1).start();
new Thread(a2).start();
new Thread(a3).start();
new Thread(a4).start();
new Thread(a5).start();
new Thread(a6).start();
new Thread(a7).start();
new Thread(a8).start();
new Thread(a9).start();

Message édité par benou le 20-11-2003 à 15:04:39

---------------
ma vie, mon oeuvre - HomePlayer

lorill

benou a écrit :

en lisant rapidement, je m'aperçoit que tu ne créé aucun thread ... donc forcément, ton prg est séquantiel :
remlpace :

Code :

a1.run();
...

par

Code :

new Thread(a1).run();
...

.start() benou, .start() !

Edit : [:absynthe]

Message édité par lorill le 20-11-2003 à 15:07:05

benou

lorill a écrit :

.start() benou, .start() !

t'aurais du me quoter :kaola:

---------------
ma vie, mon oeuvre - HomePlayer

lorill

benou a écrit :

t'aurais du me quoter :kaola:

[:absynthe]

Roco

Ha vi chui un peu con là !

Merci bcp.

Rawhead rex

Argghhhhh

Si j'ai bien compris, tu pourrais essayer de mettre cela en evidence, en violant une condition de causalité. Admettons que tu veuilles que la transaction soit uniquement possible si cette operation laisse les 2 comptes positifs (je sais que les banques autorisent les decouverts mais bon ).

Reprenons ta fonction transaction et modifions la

public void passerTransaction(Client c1, Client c2, Banque b1, Banque b2, double somme) {
rajout du test : if (c1-somme>0){
b1.debiterClient(c1, somme);
b2.crediterClient(c2, somme);
System.out.println("Transaction effectuee sur le client " + c1.getNom() + " par la processus " + numero);
}
else
{
System.out.println("transaction impossible" ) ;
}
}

Notons T1 et T2 2 transactions, si elles sont successives, il n'y aura pas de problemes puisque la condition de test sera toujours efficace. Si maintenant ces 2 transactions ont lieu en meme temps (ou quasiment) et que les 2 threads sont tels que :
T1 a reussi le test et s'apprete a executer le code
T2 a finie et est en train d'actualiser le compte en banque.

Alors quand T1 va executer la transaction, la clause de positivité du résultat ne sera plus valide, puisqu'entre temps T2 aura diminuer le compte (par exemple). Tu pourrais donc te retrouver avec un compte negatif, alors que tu avais bien specifie dans ton code le contraire...

Voila j'espere que ca as pu t'aider

Roco

C'est un peu cela...

En fait, je voudrais démontrer que si je ne verrouille (de façon exclusive) pas le compte en banque. Je risque d'avoir des incohérences à la fin du programme.

Ex :

P1 P2
LIT(X)
X+1000
LIT(X)
X+2000
ECRIT(X)
ECRIT(X)

D'ou X = X+2000 et non X+3000

Pourriez-vous m'aider à modifier mon code pour me permettre de souligner ce problème de concurrence ?

Merci d'avance !

Roco

UPDATE DU CODE :

Classe principale :

Code :

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Compte compteCh = new Compte(1000);
Compte compteCj = new Compte(1000);
Client clientCh = new Client("ch", compteCh);
Client clientCj = new Client("cj", compteCj);
Banque banqueBk = new Banque();
banqueBk.ajouterClient(clientCh);
Banque banqueBl = new Banque();
banqueBl.ajouterClient(clientCj);
Agent a1 = new Agent(banqueBk, banqueBl, clientCh, clientCj, 1, 500, 800, 800);
Agent a2 = new Agent(banqueBl, banqueBk, clientCj, clientCh, 2, 700, 500, 200);
new Thread(a1).start();
new Thread(a2).start();
}
}

classe agent :

Code :

public class Agent implements Runnable {
int numero;
double somme1;
double somme2;
double somme3;
Banque b1;
Banque b2;
Client c1;
Client c2;
public Agent(Banque b1, Banque b2, Client c1, Client c2, int numero, double somme1, double somme2, double somme3) {
this.numero = numero;
this.somme1 = somme1;
this.somme2 = somme2;
this.somme3 = somme3;
this.b1 = b1;
this.b2 = b2;
this.c1 = c1;
this.c2 = c2;
}
public void passerTransaction(Client c1, Client c2, Banque b1, Banque b2, double somme) {
b1.debiterClient(c1, somme);
b2.crediterClient(c2, somme);
System.out.println("Transaction effectuee sur le client " + c1.getNom() + " par la processus " + numero);
}
public void run() {
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, somme1);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, somme2);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
passerTransaction(c1, c2, b1, b2, somme3);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
}
catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(c1.getCompte().getSolde());
System.out.println(c2.getCompte().getSolde());
}
}

Je n'ai jamais d'incohérence alors que je ne gère pas de verrou sur le compte en banque. Peut-être que cela est dû au fait que passerTransaction soit effectué de manière atomique ?

Je rappelle que je veux justement récupérer une erreur pour prouver qu'il faut poser un verrou.

BifaceMcLeOD

The HighGlandeur

Pour le mettre en évidence, il faut que tu affiches la valeur du compte au milieu de la transaction. Mais il y a un problème dans ton code : tu te protèges déjà en partie contre les accès concurrents, en utilsiant la classe Vector.

Alors, règle importante : oublie la classe Vector en Java, c'est un reste de la première version du langage. Utilise des objets de type List à la place, et initialise-les par un "new ArrayList()". En termes d'implémentation, il n'y a pas de différence, sauf que Vector se protège contre les accès concurrents et ArrayList non.

Ensuite, si tu veux avoir quasiment à coup sûr une erreur dans tes transactions (une fois que tu es sûr de n'utiliser aucune synchronisation inter-thread nulle part, cf. paragraphe précédent), le mieux est sans doute de fixer un "point de rendez-vous" entre 2 threads au milieu de transaction, par un couple wait()/notify().

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Roco

super, je teste direct !

Roco

en même temps, je vais virer vector et considérer kon a 1 seul client dans 1 seul banque, c con mais plus rapide !

Roco

Tjrs po d'erreur !

Je désespère.

Qu'entends-tu par : "il faut que tu affiches la valeur du compte au milieu de la transaction " ?

Le résultat devrait de toute manière se voir à la fin.

Rawhead rex

Argghhhhh

Roco a écrit :

Tjrs po d'erreur !

Je désespère.

Qu'entends-tu par : "il faut que tu affiches la valeur du compte au milieu de la transaction " ?

Le résultat devrait de toute manière se voir à la fin.

Je pense qu'il voulais dire de pousser les threads à la faute en leur ordonnant d'effectuer leur operation en meme temps :
T1 T2
X+1000 Wait
Wait Wait point de rendez-vous : quand T1 stop -> relance T2
Wair repart : effectue X+2000
Wait Wait
repart Wait
Affiche X+2000

BifaceMcLeOD

The HighGlandeur

La transaction c'est d'abord un crédit, puis un débit, sur le même compte. On définit une règle de base qui dit qu'un compte ne peut pas avoir une balance négative, règle qu'on vérifie avant chaque transaction. Si tu ne te protèges pas contre les accès concurrents (concurrents dit forcément plusieurs comptes gérés en même temps) et que tu affiches la balance du compte après débit et avant crédit, tu peux te retrouver avec une balance négative malgré le test avant débit qui vérifiait que le débit pouvait se faire sans que le compte passe en négatif.
Tout simeplement parce qu'une autre transaction est venue manipuler le compte au beau milieu de la transaction en cours.

Roco

Et donc... ?

BifaceMcLeOD

The HighGlandeur

Ben tu fais un println() entre les 2 !

Code :

b1.debiterClient(c1, somme);
double soldeIntermediaire = c1.getCompte().getSolde();
if (soldeIntermediaire < 0.0) {
System.err.println("Solde débiteur en milieu de transaction pour le client " + c1.getNom() + ": " + solde);
}
b2.crediterClient(c2, somme);

Message édité par BifaceMcLeOD le 21-11-2003 à 17:22:22

BifaceMcLeOD

The HighGlandeur

BifaceMcLeOD a écrit :

(...) Si tu ne te protèges pas contre les accès concurrents (concurrents dit forcément plusieurs comptes gérés en même temps) (...)

Je rappelle qu'il te faut forcément plusieurs transactions sur les mêmes comptes en même temps pour mettre en évidence les erreurs dues à l'absence de synchronisation. Et plus il y en aura en même temps, plus tu as de chances de rencontrer une erreur.

Message édité par BifaceMcLeOD le 21-11-2003 à 17:25:09

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