18.1. - Freie Universität Berlin

Guava: Eine Java Dialekt ohne Wetlaufsituation
N. Patzelt
Freie Universität Berlin
Proseminar: Nichtsequentielle Programmiersprachen, WS 2011/12
Gliederung
Einleitung
Guava die Sprache
Syntax
Klassenkategorien
Object
Monitor
Value
Beispiele
Beispiel
Beispiel
Beispiel
Beispiel
I: SharedHashtable
II: String Buffer
III: Router
IV: Route with Name
Quellen
,
FU Berlin, Guava: Ein Java Dialekt, Proseminar WS 11/12
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Einleitung
É
Java sehr weit verbreitet
É
Nebenläufigkeit wird interessanter
É
Java nutzt Monitore
É
Guava optimiert nebenläufige Prozesse
É
"Projekt Ocelot"bei IBM
É
“Guava: A Dialect of Java without Data Races“
,
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Guava Syntax
É
führt neue Schlagwörter ein und entfernt andere
+ Klassenkategorien Objekt(Voreinstellung), Value und Monitor
+ read(Voreinstellung) und update Synchronisationsanmerkung für
Methoden und Parameter
É
É
É
Java hat nur exklusive Sperren
Guava unterscheidet
read nicht exklusiv und update exklusiv
+ local und global Zugriffsbeschränkungen für Methoden und
Parameter
+ kept(Voreinstellung), lent und new Region und Besitzanmerkungen
für Parameter und Rückgabewert
o wait, notify, notifyAll (nur bei Monitor)
- synchronized entfällt weil von Klasse abhängig
,
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Guava Klassenkategorien
É
É
Java unterscheidet in zwei Klassenkategorien
Referenzen Daten sind null oder Zeiger auf Exemplar
É
É
É
Guava unterscheidet in parallele Referenzen und
Referenzen welche gemeinsame Benutzung nicht zulassen
Nicht-Referenzen Daten von einfachen Typ (int, char, byte) ohne
Klassen, Methoden, Verbung o.ä.
É
Guava nicht-Referenzen werden um Klassen mit primitiven Typen erweiter
,
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Guava Klassenkategorien
Abbildung: Klassenherarchie in Guava
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Die Guava Klassenkategorien: Object
É
an Object aus Java angelehnt
É
nicht parallel auslesbar
É
wird von einem Monitor oder Value besessen
,
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Monitor
É
können von mehreren Threads benutzt werden
É
auf Methoden kann nur sequenziell zugegriffen werden
Operationen immer ”synchronized“
É
É
É
É
höhere Performance und Einfachheit
Threads sind Unterklassen von Monitor
Object und Value gehören Monitor
É
zugriffe auf andere Instanzen müssen nicht synchronisiert werden
,
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Value
É
verhält sich wie Primitivedatentypen in Java
É
Variable und kein Verweis
É
Kopie anstelle von alias
É
können zwischen Monitoren ausgetauscht werden
É
Werte ohne Initialisierung sind null
,
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Beispiel I: SharedHashtable
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public class SharedHashtable extends Monitor {
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private final BucketList[] buckets =
new BucketList[SIZE];
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5
private int hash(Mobile key) {
return key.hashCode() % bucket.lenth;
}
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9
public Mobile get(Mobile key) {
return buckets[hash(key)].get(key);
}
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public update void put(Mobile key, Mobile data) {
buckets[hash(key)].put(key);
}
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}
É
Monitor → kann Monitor oder Value sein
É
read ist der Regelfalll (nicht angegeben)
É
Konstruktoren sind immer update
É
Methoden die status der Exemplare verändern müssen update sein
,
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Beispiel I: SharedHashtable
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class BucketList extends Value {
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private Bucket head;
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public Mobile get(Mobile key) {
for (Bucket b = head; b != null; b = b.next){
if (b.key.quals(key)){
return b.data;
}
}
return null;
}
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13
public update void put(Mobile key, Mobile data) {
head = new Bucket(key, data, head);
}
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}
É
,
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Beispiel I: SharedHashtable
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class Bucket {
public final Mobile key;
public final Mobile data;
public Bucket next;
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public Bucket(Mobile k, Mobile d, Bucket b) {
key = k;
data = d;
next = b;
}
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}
,
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Beispiel II: String Buffer
É
Regionalparameter kept und lent
É
Objekte haben Besitzer (Buckets in BucketList, BucketList in
SharedHashTable)
É
Objekte können nicht parallel ausgelesen werden, aber
weitergegeben werden
É
müssen in der selben Region sein
É
kept haben selbe Region wie ”this“ (Default)
É
lent bei Parameter mit eigener region
É
„lent“ ist die Gewährleistung, dass es keine Referenz von (oder zu)
diesem (Fremd-) Objekt geben wird
É
ist als Object implementiert → nur ein Prozess
,
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Beispiel II: String Buffer
1 public class StringBuffer {
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protected char[] string = new char[16];
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protected int size = 0;
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public char getChar(int i) {return string[i];}
6
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public void print(update LocalOutputStream s) {
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s.print(string, size);
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}
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public update void append(char c) {
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if (size == string.length) {
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string2 = new char[size * 2];
14
for (int i = 0; i < size; i++)
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string2[i] = string[i];
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string = string2;
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}
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string[size++] = c;
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}
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public update void append(lent StringBuffer s) {
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for (int i = 0; i < s.size; i++)
23
append(s.getChar(i));
24
}
25
26
public new StringBuffer duplicate() {
27
StringBuffer b = new Stringbuffer();
28
b.size = size;
29
b.string = new char[size];
30
for (int i = 0; i < size; i++)
31
b.string[i] = string[i];
32
return b;
33
}
34 }
,
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Beispiel III: Router
1 public class Router extends Monitor {
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private boolean switch;
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private StringBuffer default = new StringBuffer("default");
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public update void move(
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update StringList input in R,
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update StringList out1 in R,
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update StringList out2 in R)
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{
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moveString(input.remove(), out1, out2);
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}
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public update void moveDefault(
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update StringList out1 in R,
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update StringList out2 in R)
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{
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moveString(default.duplicate(), out1, out2);
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}
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protected update void moveString(
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update StringBuffer input in R,
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update StringList out1 in R,
23
update StringList out2 in R)
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{
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updateSwitch(input);
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(switch ? out1 : out2).append(input);
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}
28
private update void updateSwitch(StringBuffer s) {
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switch = ...
30
}
31
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publice StringBuffer getDefault() {
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return degfault.duplicate();
34
}
35 }
,
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Beispiel IV: Route with Name
1 public class RouteWithName {
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private static Router router;
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private static final String before = ": [";
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private static final String after = "]\n";
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public static update setRouter(Router r) {
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router = r;
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}
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public final String name;
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public RouteWithName(String s) {
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name = before + s + after;
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}
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public global StringBuffer getDefault() {
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return router.getDefault();
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}
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public global update void doMove(
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update StringList input,
23
update StringList out1,
24
update StringList out1)
25
{
26
input.append(new StringBuffer(name));
27
while (! input.empty()){
28
router.move(input, out1, out2);
29
}
30
}
31 }
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Quellen
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