[Swing et multi Thread] Ralentissements étranges

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27/02/2010, 15h26
lemmingou2010

[Swing et multi Thread] Ralentissements étranges
Bonjour à tous.

Je rencontre un problème dont je ne parviens à trouver la solution :

Je travaille sur un programme qui réalise un long traitement itératif sur une structure de données relativement volumineuse.
Le traitement dure un peu plus d'1 heure et consiste en environ 1000 itérations qui durent environ 4 sec chacune.

Je souhaite afficher des résultats intermédiaires toutes les 10 itérations.
L'affichage doit accéder à l'ensemble des données pour les afficher.

J'ai procédé ainsi :
- Un thread de calcul séparé boucle sur les 1000 itérations (cela permet à l'utilisateur de stopper le traitement quand il le souhaite)
- Toutes les 10 itérations, ce thread appelle mainPanel.repaint(); Cela demande au thread de swing de réafficher le panel principal, le thread de swing va donc, de façon concurente, vouloir accéder aux données. Pour éviter tout problème, le thread de calcul fait un sleep(1000); juste après l'appel à repaint() ce qui est largement suffisant pour réaliser l'affichage. Puis le calcul reprend et ainsi de suite.
Voici donc mon problème :
Les 10 premières itérations durent 4 secondes chacune, comme prévu.
Puis, dès qu'un premier affichage a été réalisé, toutes les itérations sont 2 fois plus lentes (8 sec.) et ce jusqu'à la fin du programme !!
Cependant, tout est exactement comme durant les 10 premières itérations : le thread de calcul est seul à travailler, sur les mêmes données.
Je n'y comprend rien.
Si je ne fais aucun affichage, les 1000 itérations ont la durée normale de 4 sec.

Ainsi dès qu'un autre thread (swing) veut accéder aux mêmes données, quand bien même ce n'est pas de façon concurrente, car j'ai fait en sorte que le thread principal soit stoppé pendant ce temps, alors tout est ralenti ...

J'ai une petite idée, mais ça me parait invraisemblable et je ne connait pas assez bien le fonctionnement interne de JAVA :
- Ma structure de données contient plein de Vector et autres données thread safe.
- Si Java voit qu'un seul thread accède à ces données, il n'active pas le "thread safe".
- Dès que Java voit qu'un 2ème thread accède aux données, même de façon non concurrente, il active le "thread safe", ce qui ralentit tout, et cette activation perdure tout le reste du programme.
Cela est-il possible ?
comment peut-on corriger ce comportement étrange.

Auriez-vous des idées pour m'aider ?

Merci d'avance.

(j'utilise NetBeans 6.8 et JRE 1.6.0_04)
02/03/2010, 16h09
dinobogan

Il nous faut du code pour analyser le problème.
Le Thread-safe n'est pas "débrayable" par la JVM.
02/03/2010, 16h21
Deaf

Bonjour.

Citation:

Envoyé par lemmingou2010

Le traitement dure un peu plus d'1 heure et consiste en environ 1000 itérations qui durent environ 4 sec chacune.
Je souhaite afficher des résultats intermédiaires toutes les 10 itérations.

Dès qu'il s'agit de traiter des résultats intermédiaire dans le cadre d'une IHM Swing, j'ai un réflexe : SwingWorker.
02/03/2010, 16h23
Sfaxiano
Citation:
Envoyé par lemmingou2010

Bonjour à tous.

J'ai une petite idée, mais ça me parait invraisemblable et je ne connait pas assez bien le fonctionnement interne de JAVA :

Ma structure de données contient plein de Vector et autres données thread safe.

Si Java voit qu'un seul thread accède à ces données, il n'active pas le "thread safe".

Dès que Java voit qu'un 2ème thread accède aux données, même de façon non concurrente, il active le "thread safe", ce qui ralentit tout, et cette activation perdure tout le reste du programme.

Cela est-il possible ?
comment peut-on corriger ce comportement étrange.

Auriez-vous des idées pour m'aider ?

Merci d'avance.

(j'utilise NetBeans 6.8 et JRE 1.6.0_04)
dans la version 6 il ya une amélioration de ce type " Biased Locking" qui fonctionne comme tu la mentionner, pour vérifier cela essai de désactivé cette option : -XX :-UseBiasedLocking dans les paramètre de la JVM

dans la version 1.6 update 18 il y a plusieurs amélioration concernant le multithreading essai d'utilisé cette version et voir la différence.
07/03/2010, 16h41
lemmingou2010

Citation:

Envoyé par Deaf

Bonjour.
Dès qu'il s'agit de traiter des résultats intermédiaire dans le cadre d'une IHM Swing, j'ai un réflexe : SwingWorker.

J'ai essayé d'utiliser un SwingWorker.
Le résultat est le même.
en effet, SwingWorker fait à peu près ce que je faisais avant (à savoir envoyer dans l'EDT les refresh de ProgressBar et d'affichage).

Le problème semble plus subtile : il y a vraiment un ralentissement qui semble s'opérer dès qu'un autre thread tente d'accéder aux données, même si ce n'est pas en même temps.
07/03/2010, 16h51
lemmingou2010
Citation:

Envoyé par Sfaxiano

dans la version 6 il ya une amélioration de ce type " Biased Locking" qui fonctionne comme tu la mentionner, pour vérifier cela essai de désactivé cette option : -XX :-UseBiasedLocking dans les paramètre de la JVM

dans la version 1.6 update 18 il y a plusieurs amélioration concernant le multithreading essai d'utilisé cette version et voir la différence.

En effet !
En lisant la doc du "Biased Locking", je comprend qu'il y a en effet une optimisation qui ne fonctionne que si 1 seul thread essaie d'accéder à des objets thread safe : la JVM "désactive les synchronisation".

En effet, en désactivant cette option (-XX :-UseBiasedLocking) je constate désormais que toutes les itérations durent longtemps (8 sec.)
Ainsi, désactiver l'option m'a permis de comprendre que c'est cette optimisation qui permettait d'aller 2 fois plus vite au début du traitement.
Mais cela ne m'aide pas à résoudre mon problème :
- avec l'optimisation "Biased Locking", la JVM est plus rapide jusqu'au 1er affichage, puis tout le reste du traitement est lent (puisque l'affichage utilise un autre thread que celui du calcul (EDT)
- sans l'optimisation, la JVM "active la synchronisation" dès le début du traitement et le traitement est lent tout le temps
-> Je ne sais donc toujours pas comment obtenir les bonnes performances (4 sec par itération) durant tout le traitement, en permettant un affichage de temps en temps, sans que la JVM ne "réactive la synchronisation"

Je sais que mon problème est très particulier, et que peu d'entre vous ont dû le constater, mais si un expert en la matière pouvait m'aider ... :?
08/03/2010, 10h20
Deaf

Citation:

Envoyé par lemmingou2010

Les 10 premières itérations durent 4 secondes chacune, comme prévu.
Puis, dès qu'un premier affichage a été réalisé, toutes les itérations sont 2 fois plus lentes (8 sec.) et ce jusqu'à la fin du programme !!

...

Ainsi dès qu'un autre thread (swing) veut accéder aux mêmes données, quand bien même ce n'est pas de façon concurrente, car j'ai fait en sorte que le thread principal soit stoppé pendant ce temps, alors tout est ralenti ...

Je ne suis pas sûr d'avoir bien saisi, mais d'un côté tu déplore que le traitement soit plus long, mais de l'autre tu le stoppes pendant l'affichage?

Le plus simple serait d'extraire le squelette de ton appli pour que l'on puisse l'examiner.
Tu peux remplacer ton traitement par un sleep(4000) pour simuler le traitement par exemple.
08/03/2010, 10h21
adiGuba

Salut,

Citation:

Envoyé par lemmingou2010

J'ai essayé d'utiliser un SwingWorker.
Le résultat est le même.

On pourrait voir le code ?

a++
13/03/2010, 16h16
lemmingou2010
Désolé, c'est un peu compliqué de mettre du code qui soit comprehensible, il est un peu dense.

En revanche, j'ai résolu mon problème ainsi :
j'ai transformé tous mes Vector en ArrayList, et il n'y a plus de problème.

Ceci confirme que
- Java (au moins depuis la 1.6) sait optimiser les Vector, pour obtenir les mêmes perf que ArrayList, mais uniquement si un unique Thread tente d'accéder au Vector durant toute la durée du programme = la fameuse optimisation "Biased Locking"
- Les perf dégringolent dès que Java voit que plusieurs Thread différents ont tenté d'accéder à un Vector (même si pas en même temps) : il "réactive la synchronisation" pour toutes les méthodes synchronized
On ne peut mesurer cette baisse de perf que dans mon cas de figure, c'est à dire :
- dans le cas de code qui fait du calcul intensif sur des vecteurs (ou autres classes thread safe)
- qui commence avec un seul thread, puis, qui fait intervenir de nouveau thread par la suite (EDT, par ex.)
Ce résultat est intéressant, et peut expliquer pourquoi paralléliser un calcul sur 2 CPU peut, dans certains cas, ne rien faire gagner en perf si on utilise beaucoup de classe thread safe ! (ca m'est déjà arrivé) :
- le fait de mettre 2 CPU va en théorie 2 fois plus vite
- mais Java réactive la synchronisation, ce qui peut faire perdre un facteur 2 en perf.
Et je ne parle pas des temps d'attente perdus par les thread lors des synchronisation, si le programme est mal codé

Bigre c'est compliqué d'optimiser du Java quand même.
13/03/2010, 17h25
adiGuba

Citation:

Envoyé par lemmingou2010

Bigre c'est compliqué d'optimiser du Java quand même.

Avec SwingWorker tout ceci est géré pour toi... donc il ne devrait pas y avoir de problème.

a++
13/03/2010, 18h58
lemmingou2010

Citation:

Avec SwingWorker tout ceci est géré pour toi... donc il ne devrait pas y avoir de problème.

Si tu lis bien tout l'historique et la description bien précise du problème, tu verras que le SwingWorker n'a finalement pas grand chose à faire là dedans :
il permet de faciliter l'envoi dans l'EDT de messages de progression etc.

Mais, il n'empêche pas que il y a du coup 2 Thread différents qui accèdent à des classes Thread Safe, et c'est ce qui ralentissait mon programme du fait de l'utilisation du mécanisme de synchronisation.
Le mystère était que mon programme était plus rapide en début de traitement.
Cela s'explique car en début de traitement, Java optimisait du fait qu'il n'y avait qu'1 seul thread accédant aux objets.