La concurrencia es un concepto fundamental en Java que permite que múltiples hilos (threads) se ejecuten simultáneamente, mejorando el rendimiento y la eficiencia de las aplicaciones. Comprender cómo funciona la concurrencia en Java y cómo administrar adecuadamente los hilos es crucial tanto para el desarrollo diario como para la preparación de exámenes de certificación Java.

Conceptos Básicos de Concurrencia en Java

En Java, un hilo es una secuencia de ejecución dentro de un programa. Los hilos permiten que varias operaciones se realicen al mismo tiempo, lo cual es esencial para aplicaciones complejas que requieren operaciones simultáneas.

Creación de Hilos en Java

Existen dos formas principales de crear un hilo en Java:

• Extendiendo la clase Thread
• Implementando la interfaz Runnable

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Hilo en ejecución");
    }
}

// Uso
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();

public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Runnable en ejecución");
    }
}

// Uso
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

Gestión de Hilos con Synchronization

Cuando varios hilos acceden a recursos compartidos, puede existir el riesgo de inconsistencias de datos. Java ofrece una solución a esto a través de la sincronización.

Uso de la palabra clave synchronized

Puede utilizar la palabra clave synchronized para asegurar que solo un hilo acceda a un bloque de código sincronizado a la vez. Esto se utiliza frecuentemente para métodos que manipulan datos compartidos.

public synchronized void synchronizedMethod() {
    // Código que accede a recursos compartidos
}

Manejo de Hilos con Await y Notify

Los métodos wait(), notify() y notifyAll() permiten gestionar la comunicación entre hilos, especialmente cuando un hilo necesita esperar a que otro complete una tarea.

public synchronized void methodWaiting() throws InterruptedException {
    while (conditionNotMet()) {
        wait();
    }
    // Acción cuando la condición se cumple
}

public synchronized void methodNotifying() {
    // Acción que cambia la condición
    notifyAll();
}

Mejores Prácticas para la Concurrencia en Java

• Evita bloqueos (deadlocks): Asegúrate de que los hilos no entren en un ciclo de espera mutua.
• Utiliza técnicas modernas: Considera el uso de herramientas de concurrencia como los Executors y CompletableFuture.
• Usa colecciones concurrentes: Emplea clases como ConcurrentHashMap cuando trabajes con colecciones modificadas por múltiples hilos.

Resumen

La comprensión del modelo de concurrencia en Java es esencial para crear aplicaciones efectivas y eficientes. A través de la correcta gestión de hilos y la sincronización, se pueden evitar problemas comunes como condiciones de carrera y bloqueos.