Seminář 3 - Paralelní programování

Zdroje

• K dnešnímu semináři není dostupný obvyklý text umožňující přímočarou náhradu samostudiem.
• Concurrency
  • Minimálně si přečtěte tyto sekce (včetně jejich podsekcí!):
    1. Processes and Threads
    2. Thread Objects
    3. Synchronization
    4. Executors
    5. Atomic Variables
• Herbert Schildt, 2022
  • Java, The complete Reference, Twelfth Edition
  • Knihovna PřF: M2/1756
    
  • Part I, Chapter 11 (pp. 247 - 276)
  • Part II, Chapter 29 (pp. 955 - 1004)
• Zdrojové kódy z hodiny.

Poznámka k virtuálním vláknům

• V ukázkách pracujeme s klasickými (platformovými) vlákny, což byla do Java 20 jediná možnost.
• Nově Java 21 nabízí i virtuální vlákna.
• Normální (tj. platformové) vlákno je mapované 1:1 na vlákno OS - když čeká Java vlákno, čeká i OS vlákno.
• U virtuálních vláken může více virtuálních vláken sdílet jedno OS vlákno - pokud čeká Java vlákno, tak OS vlákno může využívat někdo jiný.
• Hodí se, pokud vlákna často čekají (např. IO operace).
• Pro detaily se podívejte na odkaz výše.
• Použití je obdobné jako v kódech dnešní ukázky.
• Vlákna vytváříte přes Buildery Thread.Builder, tj. Thread.ofVirtual a Thread.ofPlatform.
• Pooly pak pomocí Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor().
• Malá ukázka vytváření je i v kódech.

Úkol č. 3

• Vyřešené úkoly zašlete do 5.3.2024 17:30 CET na email tomas.urbanec@upol.cz s předmětem: JJ2-3.
• Zasílejte pouze zdrojové kódy.
• Pokud chcete zdrojové kódy poslat zkomprimované, použijte formát zip.

1. Implementujte paralelní mergesort, kde počet použitých vláken bude dodán uživatelem. To, jakou techniku vláknování zvolíte, záleží na vás.
2. Implementujte jednoduchý server, který mergesort z bodu 1 zpřístupní klientům a který bude schopný obsloužit více klientů najednou - protokol komunikace s klienty je popsán v dalším bodě.
3. Implementujte klienta, který se serverem z bodu 2 bude komunikovat následujícím způsobem:
   • Klient po připojení k serveru zadá, jak velké pole má být tříděno a počet vláken, které algoritmus dostane k dispozici. Tedy odešle zprávu ve tvaru x y, kde x a y jsou přirozená čísla určující velikost pole a počet vláken.
   • Server po obdržení požadavku x y vytvoří náhodné pole int[] arr velikosti x.
   • Server arr setřídí paralelním mergesortem z bodu 1 s y vlákny a změří čas třídění t v milisekundách.
   • Server odpoví zprávou t ms.
   • Server čeká na další požadavek.
   • Pro ukončení spojení může klient použít požadavek quit.
   • Pro zastavení serveru může klient použít požadavek stopserver.
   • Na libovolný jiný požadavek server reaguje zprávou undefined.

Poznámky

• Při testování nebudou používány znaky nového řádku (\r a \n) mimo konec zprávy.