S12L14 - जावा मल्टीथ्रेडिंग में इंटरप्ट

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Java मल्टीथ्रेडिंग में इंटरप्ट्स को संभालना: एक व्यापक मार्गदर्शिका
विषय सूची

परिचय - पेज 1
Java में इंटरप्ट्स को समझना - पेज 2
मल्टीथ्रेडेड एप्लिकेशन में इंटरप्ट्स को लागू करना - पेज 5

डिपॉजिट मेथड को संशोधित करना - पेज 5
विथड्रॉअल में इंटरप्शन को हैंडल करना - पेज 7


त्रुटि हैंडलिंग और सर्वोत्तम अभ्यास - पेज 10
निष्कर्ष - पेज 12
अतिरिक्त संसाधन - पेज 13


परिचय
Java मल्टीथ्रेडिंग के क्षेत्र में, थ्रेड निष्पादन को प्रबंधित करना और समानांतर प्रक्रियाओं के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने में एक आवश्यक उपकरण interrupt मैकेनिज्म है। यह ईबुक Java मल्टीथ्रेडिंग में इंटरप्ट्स को संभालने की जटिलताओं में गहराई से प्रवेश करता है, शुरुआती और डेवलपर्स को इसके कार्यान्वयन और फायदों की स्पष्ट, संक्षिप्त समझ प्रदान करता है। व्यावहारिक उदाहरणों और विस्तृत व्याख्याओं के माध्यम से, आप सीखेंगे कि थ्रेड इंटरप्शन को प्रभावी ढंग से कैसे प्रबंधित किया जाए, एप्लिकेशन की विश्वसनीयता को कैसे बढ़ाया जाए, और संभावित कॉन्करेंसी मुद्दों को कैसे संभाला जाए।

Java में इंटरप्ट्स को समझना
इंटरप्ट्स क्या हैं?
Java में इंटरप्ट्स थ्रेड को संकेत देने का एक तरीका प्रदान करते हैं कि इसे जो कर रहा है उसे बंद कर देना चाहिए और कुछ और करना चाहिए। ये एक सहयोगी मैकेनिज्म हैं; जिस थ्रेड को इंटरप्ट किया जा रहा है उसे इंटरप्ट को उचित रूप से संभालना चाहिए। यह सिग्नलिंग उन परिदृश्यों में महत्वपूर्ण है जहां थ्रेड्स को समय से पहले समाप्त करने या असाधारण स्थितियों को शालीनता से संभालने की आवश्यकता हो सकती है।
इंटरप्ट्स का महत्व

शालीन समापन: थ्रेड्स को बिना अचानक बंद किए समाप्त करने की अनुमति देता है, यह सुनिश्चित करता है कि संसाधनों को सही ढंग से रिलीज किया जाए।
वृद्धित नियंत्रण: थ्रेड निष्पादन और जीवनचक्र पर डेवलपर्स को अधिक सूक्ष्म नियंत्रण प्रदान करता है।
त्रुटि हैंडलिंग: असाधारण परिस्थितियों को संभालने में सहायक, जिससे एप्लिकेशन असंगत स्थितियों में प्रवेश करने से रोकते हैं।

इंटरप्ट्स के उपयोग के फायदे और नुकसान


फायदे
नुकसान


शालीन थ्रेड समापन सक्षम करता है
यदि सही ढंग से प्रबंधित न किया जाए तो जटिल कोड का कारण बन सकता है


बेहतर संसाधन प्रबंधन की सुविधा प्रदान करता है
सिग्नल छूटने से बचने के लिए सावधानीपूर्वक हैंडल करना आवश्यक है


थ्रेड ऑपरेशन्स पर नियंत्रण बढ़ाता है
गलत उपयोग से थ्रेड्स अप्रत्याशित रूप से समाप्त हो सकते हैं


कब और कहाँ इंटरप्ट्स का उपयोग करें
इंटरप्ट्स उन परिदृश्यों में सबसे अच्छा उपयोग किए जाते हैं जहां थ्रेड्स को कुछ शर्तों के आधार पर रोका जा सकता है, जैसे:

उपयोगकर्ता-प्रेरित रोक: उपयोगकर्ताओं को संचालन को रद्द करने की अनुमति देना।
टाइमआउट मैकेनिज्म: उन थ्रेड्स को इंटरप्ट करना जो एक विशिष्ट निष्पादन समय से अधिक समय ले लेते हैं।
त्रुटि पुनर्प्राप्ति: अप्रत्याशित परिस्थितियों को संभालना जिनके लिए थ्रेड्स को संचालन रोकने की आवश्यकता होती है।


मल्टीथ्रेडेड एप्लिकेशन में इंटरप्ट्स को लागू करना
इस खंड में, हम Java मल्टीथ्रेडेड एप्लिकेशन के भीतर इंटरप्ट्स को लागू करने और हैंडल करने के तरीके का पता लगाएंगे। हम डिपॉजिट मेथड को संशोधित करने, विथड्रॉअल संचालन के दौरान इंटरप्शन को हैंडल करने, और थ्रेड सुरक्षा सुनिश्चित करने के बारे में चरणबद्ध प्रक्रिया पर चर्चा करेंगे।
डिपॉजिट मेथड को संशोधित करना
इंटरप्ट्स को प्रभावी ढंग से संभालने के लिए, हमें पहले डिपॉजिट मेथड को उचित सत्यापन और सिग्नलिंग मैकेनिज्म शामिल करने के लिए संशोधित करना होगा।




		
		
			
			
Java
			
			public synchronized boolean deposit(int amount) {
    if (amount > 0) {
        balance += amount;
        notify();
        return true; // Transaction completed successfully
    } else {
        System.out.println("Invalid amount.");
        return false; // Transaction failed due to invalid amount
    }
}

			
				
					
				
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						public synchronized boolean deposit(int amount) {
    if (amount > 0) {
        balance += amount;
        notify();
        return true; // Transaction completed successfully
    } else {
        System.out.println("Invalid amount.");
        return false; // Transaction failed due to invalid amount
    }
}
 
					
				
			
		


व्याख्या:

सत्यापन: मेथड यह जांचता है कि डिपॉजिट राशि शून्य से अधिक है या नहीं।
लेनदेन हैंडलिंग: यदि मान्य है, तो यह बैलेंस को अपडेट करता है और किसी भी लंबित थ्रेड को नोटिफाई करता है।
त्रुटि हैंडलिंग: यदि अमान्य है, तो यह एक त्रुटि संदेश प्रिंट करता है और false रिटर्न करता है।

विथड्रॉअल में इंटरप्शन को हैंडल करना
विथड्रॉअल संचालन के दौरान इंटरप्शन को सावधानीपूर्वक हैंडल करना आवश्यक है ताकि थ्रेड सुरक्षा और एप्लिकेशन स्थिरता सुनिश्चित हो सके।




		
		
			
			
Java
			
			public synchronized void withdraw(int amount) {
    try {
        while (balance < amount) {
            wait();
        }
        if (balance - amount < 0) {
            System.out.println("Balance too low for withdrawal.");
            return;
        }
        balance -= amount;
        System.out.println("Withdrawal completed. Current balance: " + balance);
    } catch (InterruptedException e) {
        System.out.println("Withdrawal interrupted.");
        return; // Exit the method if interrupted
    }
}

			
				
					
				
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						public synchronized void withdraw(int amount) {
    try {
        while (balance < amount) {
            wait();
        }
        if (balance - amount < 0) {
            System.out.println("Balance too low for withdrawal.");
            return;
        }
        balance -= amount;
        System.out.println("Withdrawal completed. Current balance: " + balance);
    } catch (InterruptedException e) {
        System.out.println("Withdrawal interrupted.");
        return; // Exit the method if interrupted
    }
}
 
					
				
			
		


व्याख्या:

पर्याप्त बैलेंस के लिए प्रतीक्षा करना: यदि बैलेंस विथड्रॉअल के लिए अपर्याप्त है, तो थ्रेड प्रतीक्षा करता है।
निगेटिव बैलेंस जांच: विथड्रॉअल के बाद बैलेंस नकारात्मक नहीं होने को सुनिश्चित करता है।
इंटरप्ट हैंडलिंग: InterruptedException को पकड़ता है ताकि थ्रेड इंटरप्शन को शालीनता से संभाल सके।

थ्रेड निर्माण और प्रबंधन
उचित थ्रेड प्रबंधन इंटरप्ट्स का प्रभावी उपयोग करने के लिए आवश्यक है। यहां बताया गया है कि इंटरप्ट हैंडलिंग के साथ थ्रेड्स को कैसे बनाया और प्रबंधित किया जाए।




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount();
        
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            account.withdraw(1000);
        }, "WithdrawalThread");
        
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            boolean success = account.deposit(2000);
            if (success) {
                System.out.println("Transaction completed.");
            } else {
                thread1.interrupt(); // Interrupt withdrawal thread if deposit fails
            }
        }, "DepositThread");
        
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount();
        
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            account.withdraw(1000);
        }, "WithdrawalThread");
        
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            boolean success = account.deposit(2000);
            if (success) {
                System.out.println("Transaction completed.");
            } else {
                thread1.interrupt(); // Interrupt withdrawal thread if deposit fails
            }
        }, "DepositThread");
        
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
 
					
				
			
		


व्याख्या:

थ्रेड निर्माण: दो थ्रेड्स बनाए जाते हैं— एक विथड्रॉअल के लिए और एक डिपॉजिट के लिए।
इंटरप्शन मैकेनिज्म: यदि डिपॉजिट विफल हो जाता है (जैसे, अमान्य राशि जमा करना), तो डिपॉजिट थ्रेड विथड्रॉअल थ्रेड को इंटरप्ट कर देता है ताकि वह अनिश्चित काल तक प्रतीक्षा न करे।

कोड की विस्तृत व्याख्या
आइए कोड के महत्वपूर्ण हिस्सों को तोड़ते हैं ताकि यह समझा जा सके कि इंटरप्ट्स कैसे प्रबंधित किए जाते हैं।
इंटरप्ट हैंडलिंग के साथ डिपॉजिट मेथड




		
		
			
			
Java
			
			public synchronized boolean deposit(int amount) {
    if (amount > 0) {
        balance += amount;
        notify(); // Notify waiting threads
        return true;
    } else {
        System.out.println("Invalid amount.");
        return false;
    }
}

			
				
					
				
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						public synchronized boolean deposit(int amount) {
    if (amount > 0) {
        balance += amount;
        notify(); // Notify waiting threads
        return true;
    } else {
        System.out.println("Invalid amount.");
        return false;
    }
}
 
					
				
			
		



सिन्क्रनाइज्ड एक्सेस: balance पर थ्रेड-सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करता है।
नोटिफिकेशन: सफल डिपॉजिट के बाद लंबित थ्रेड्स को जगाने के लिए notify() का उपयोग करता है।
रिटर्न वैल्यू: डिपॉजिट ऑपरेशन की सफलता या विफलता को दर्शाता है।

इक्सेप्शन हैंडलिंग के साथ विथड्रॉअल मेथड




		
		
			
			
Java
			
			public synchronized void withdraw(int amount) {
    try {
        while (balance < amount) {
            wait(); // Wait for sufficient balance
        }
        if (balance - amount < 0) {
            System.out.println("Balance too low for withdrawal.");
            return;
        }
        balance -= amount;
        System.out.println("Withdrawal completed. Current balance: " + balance);
    } catch (InterruptedException e) {
        System.out.println("Withdrawal interrupted.");
        return; // Exit if interrupted
    }
}

			
				
					
				
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						public synchronized void withdraw(int amount) {
    try {
        while (balance < amount) {
            wait(); // Wait for sufficient balance
        }
        if (balance - amount < 0) {
            System.out.println("Balance too low for withdrawal.");
            return;
        }
        balance -= amount;
        System.out.println("Withdrawal completed. Current balance: " + balance);
    } catch (InterruptedException e) {
        System.out.println("Withdrawal interrupted.");
        return; // Exit if interrupted
    }
}
 
					
				
			
		



प्रतीक्षा मैकेनिज्म: थ्रेड तब तक प्रतीक्षा करता है जब तक कि बैलेंस विथड्रॉअल के लिए पर्याप्त नहीं हो जाता।
इंटरप्ट हैंडलिंग: प्रतीक्षा करते समय इंटरप्ट किया गया तो इसे पकड़ता है और शालीनता से बाहर निकलता है।
बैलेंस वैलिडेशन: खाते को ओवरड्रॉ नहीं होने देता है।

मेन मेथड और थ्रेड समन्वय




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount();
        
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            account.withdraw(1000);
        }, "WithdrawalThread");
        
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            boolean success = account.deposit(2000);
            if (success) {
                System.out.println("Transaction completed.");
            } else {
                thread1.interrupt(); // Interrupt withdrawal if deposit fails
            }
        }, "DepositThread");
        
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount();
        
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            account.withdraw(1000);
        }, "WithdrawalThread");
        
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            boolean success = account.deposit(2000);
            if (success) {
                System.out.println("Transaction completed.");
            } else {
                thread1.interrupt(); // Interrupt withdrawal if deposit fails
            }
        }, "DepositThread");
        
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
 
					
				
			
		



थ्रेड पहचान: प्रत्येक थ्रेड को डिबगिंग के दौरान स्पष्टता के लिए नामित किया गया है।
सीक्वेंशियल ऑपरेशन्स: विथड्रॉअल थ्रेड पहले शुरू होता है, उसके बाद डिपॉजिट थ्रेड।
इंटरप्शन लॉजिक: यदि डिपॉजिट विफल होता है (जैसे, अमान्य राशि), तो यह विथड्रॉअल थ्रेड को इंटरप्ट कर देता है ताकि वह अनिश्चित काल तक प्रतीक्षा न करे।

आउटपुट व्याख्या
सफल लेनदेन:




		
		
			
			
Java
			
			Withdrawal completed. Current balance: 1000
Transaction completed.

			
				
					
				
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						Withdrawal completed. Current balance: 1000
Transaction completed.
 
					
				
			
		


अमान्य डिपॉजिट राशि:




		
		
			
			
Java
			
			Invalid amount.
Withdrawal interrupted.

			
				
					
				
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						Invalid amount.
Withdrawal interrupted.
 
					
				
			
		


आंशिक डिपॉजिट के बाद अपर्याप्त बैलेंस:




		
		
			
			
Java
			
			Balance too low for withdrawal.
Withdrawal unsuccessful.

			
				
					
				
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						Balance too low for withdrawal.
Withdrawal unsuccessful.
 
					
				
			
		



Error Handling and Best Practices
इंटरप्ट्स को प्रभावी ढंग से संभालने के लिए सर्वोत्तम अभ्यासों का पालन करना आवश्यक है ताकि एप्लिकेशन स्थिरता बनी रहे और थ्रेड सुरक्षा सुनिश्चित हो सके।
इंटरप्ट्स के उपयोग के सर्वोत्तम अभ्यास

हमेशा InterruptedException को हैंडल करें: यह सुनिश्चित करें कि हर स्थान जहां wait(), sleep(), या join() को कॉल किया जाता है, वह try-catch ब्लॉक में लिपटा हुआ हो ताकि इंटरप्शन्स को शालीनता से संभाला जा सके।

    



		
		
			
			
Java
			
			try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt(); // Preserve interruption status
    // Handle the interrupt
}

			
				
					
				
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						try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt(); // Preserve interruption status
    // Handle the interrupt
}
 
					
				
			
		



इंटरप्शन स्टेटस को संरक्षित करें: यदि आप InterruptedException को पकड़ने के बाद तुरंत थ्रेड को समाप्त नहीं कर रहे हैं, तो Thread.currentThread().interrupt() को कॉल करके इंटरप्शन स्टेटस को पुनर्स्थापित करें।

    



		
		
			
			
Java
			
			catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    // Additional handling
}

			
				
					
				
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						catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    // Additional handling
}
 
					
				
			
		



इंटरप्शन्स के लिए अनओनेमस क्लासेस का उपयोग करने से बचें: इंटरप्ट्स का प्रभावी उपयोग करने के लिए, थ्रेड्स के रेफरेंसेस को बनाए रखें। इससे आप थ्रेड इंस्टेंस पर सीधे interrupt() मेथड को कॉल कर सकते हैं।

    



		
		
			
			
Java
			
			Thread thread = new Thread(() -> {
    // Thread logic
});
thread.start();
// Later in the code
thread.interrupt();

			
				
					
				
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						Thread thread = new Thread(() -> {
    // Thread logic
});
thread.start();
// Later in the code
thread.interrupt();
 
					
				
			
		



स्पष्ट नामकरण कन्वेंशन्स का उपयोग करें: अपने थ्रेड्स को उपयुक्त नाम दें ताकि डिबगिंग और लॉगिंग अधिक सरल हो जाएं।

    



		
		
			
			
Java
			
			Thread withdrawalThread = new Thread(() -> {
    // Withdrawal logic
}, "WithdrawalThread");

			
				
					
				
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						Thread withdrawalThread = new Thread(() -> {
    // Withdrawal logic
}, "WithdrawalThread");
 
					
				
			
		



संसाधन सफाई सुनिश्चित करें: हमेशा लॉक्स, फाइल हैंडल्स, या नेटवर्क कनेक्शन्स जैसे संसाधनों को finally ब्लॉक में रिलीज करें ताकि संसाधन लीक से बचा जा सके।

    



		
		
			
			
Java
			
			try {
    // Resource acquisition
} catch (Exception e) {
    // Handle exception
} finally {
    // Release resources
}

			
				
					
				
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						try {
    // Resource acquisition
} catch (Exception e) {
    // Handle exception
} finally {
    // Release resources
}
 
					
				
			
		




सामान्य गलतियां और उन्हें कैसे बचें

इंटरप्ट्स की अनदेखी करना: InterruptedException को संभालने में विफल रहने से थ्रेड्स कभी समाप्त नहीं होंगे, जिससे एप्लिकेशन फंस सकती है।

    
समाधान: हमेशा InterruptedException को पकड़ें और हैंडल करें, यह तय करते हुए कि थ्रेड को समाप्त करना है या प्रक्रिया जारी रखनी है।
इंटरप्ट्स का अति उपयोग करना: कंट्रोल फ्लो के लिए इंटरप्ट्स का उपयोग करने से कोड जटिल और बनाए रखना मुश्किल हो सकता है।

    
समाधान: इंटरप्ट्स को असाधारण परिस्थितियों और थ्रेड समाप्ति संकेतों के लिए आरक्षित रखें।
नॉन-ब्लॉकिंग ऑपरेशन्स में इंटरप्ट करना: इंटरप्ट्स सबसे प्रभावी ब्लॉकिंग ऑपरेशन्स जैसे wait(), sleep(), या join() के साथ होते हैं। उन्हें नॉन-ब्लॉकिंग ऑपरेशन्स के साथ उपयोग करने से अप्रत्याशित व्यवहार हो सकता है।

    
समाधान: इंटरप्ट्स को उन ऑपरेशन्स के साथ उपयोग करें जो इंटरप्शन सिग्नल्स का जवाब दे सकते हैं।

थ्रेड सुरक्षा को बढ़ाना

सिन्क्रनाइज्ड मेथड्स: सुनिश्चित करें कि साझा संसाधनों को लक्षित मेथड्स या ब्लॉक्स का उपयोग करके थ्रेड-सुरक्षित तरीके से एक्सेस किया जाता है।
वॉलटाइल वेरिएबल्स: उन वेरिएबल्स के लिए volatile कीवर्ड का उपयोग करें जिन्हें कई थ्रेड्स द्वारा एक्सेस किया जाता है ताकि परिवर्तनों की दृश्यता सुनिश्चित हो सके।
इम्यूटेबल ऑब्जेक्ट्स: संभव हो तो ऑब्जेक्ट्स को इम्यूटेबल डिज़ाइन करें ताकि समानांतर संशोधन मुद्दों से बचा जा सके।


निष्कर्ष
Java मल्टीथ्रेडिंग में इंटरप्ट्स एक शक्तिशाली मैकेनिज्म हैं, जो डेवलपर्स को थ्रेड निष्पादन को प्रबंधित करने और असाधारण परिस्थितियों को शालीनता से संभालने में सक्षम बनाते हैं। इंटरप्ट्स को प्रभावी ढंग से लागू करने और संभालने के तरीके को समझकर, आप मजबूत, प्रतिक्रियाशील एप्लिकेशन्स बना सकते हैं जो थ्रेड सुरक्षा और संसाधन अखंडता बनाए रखते हैं। इस मार्गदर्शिका ने इंटरप्ट्स का व्यापक अवलोकन प्रदान किया है, उनके उपयोग के सर्वोत्तम अभ्यासों पर चर्चा की है, और वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में उनके अनुप्रयोग को स्पष्ट करने के लिए व्यावहारिक उदाहरण दिए हैं। इंटरप्ट्स में महारत हासिल करने से आपके थ्रेड व्यवहार को नियंत्रित करने की क्षमता में वृद्धि होगी, जिससे अधिक विश्वसनीय और बनाए रखने योग्य Java एप्लिकेशन्स बनेंगी।
SEO Keywords: Java मल्टीथ्रेडिंग, इंटरप्ट्स को संभालना, थ्रेड इंटरप्शन, Java थ्रेडिंग सर्वोत्तम अभ्यास, synchronized मेथड्स, InterruptedException, थ्रेड सुरक्षा, Java concurrent प्रोग्रामिंग, थ्रेड प्रबंधन, Java wait and notify

अतिरिक्त संसाधन

थ्रेड इंटरप्शन पर आधिकारिक Java दस्तावेज़
Java Concurrency in Practice by Brian Goetz
Java के synchronized कीवर्ड को समझना
Effective Java by Joshua Bloch
Java मल्टीथ्रेडिंग ट्यूटोरियल

नोट: यह लेख AI द्वारा जनरेट किया गया है।
फायदे	नुकसान
शालीन थ्रेड समापन सक्षम करता है	यदि सही ढंग से प्रबंधित न किया जाए तो जटिल कोड का कारण बन सकता है
बेहतर संसाधन प्रबंधन की सुविधा प्रदान करता है	सिग्नल छूटने से बचने के लिए सावधानीपूर्वक हैंडल करना आवश्यक है
थ्रेड ऑपरेशन्स पर नियंत्रण बढ़ाता है	गलत उपयोग से थ्रेड्स अप्रत्याशित रूप से समाप्त हो सकते हैं