ProActive - ProActive

ProActive Parallel Suite
VývojářiActiveEon, Inria, Konsorcium OW2
Stabilní uvolnění
10.0 (F-Zero) / 12. července 2019; Před 16 měsíci (2019-07-12)
NapsánoJáva
Operační systémCross-platform
TypPlánovač úloh
LicenceAGPL
webová stránkawww.activeeon.com

ProActive Parallel Suite je open-source software pro podniky pracovní zátěž orchestrace, součást OW2 společenství. A Pracovní postup model umožňuje definovat soubor spustitelné soubory a skripty napsané v libovolném skriptovací jazyk spolu s jejich závislostmi, takže ProActive Parallel Suite může plán a organizovat popravy při optimalizaci využití výpočetní zdroje.

ProActive Parallel Suite je založen na „aktivní objekt "-na základě Rámec Java optimalizovat rozdělení úkolů a odolnost proti chybám.

Klíčové vlastnosti sady ProActive Parallel Suite

  • Pracovní postupy usnadňují paralelizaci úkolů (Java, skripty nebo nativní spustitelné soubory) a spouštějí je na zdrojích odpovídajících různým omezením (jako je akcelerace GPU, knihovna nebo lokalita dat).
  • Poskytují se webová rozhraní pro návrh a provádění pracovních toků úloh a správu výpočetních prostředků. Rozhraní RESTful API poskytuje interoperabilitu s podnikovými aplikacemi.
  • Výpočtové prostředky lze federovat (cloud, clustery, virtualizované infrastruktury, stolní počítače) do jedné virtuální infrastruktury. Poskytuje automatické škálování a usnadnit strategie řízení zdrojů.
  • Interoperabilita je zajištěna heterogenními pracovními toky, kde lze úkoly spouštět na různých platformách, včetně Windows, Mac a Linux.

ProActive Java framework a programovací model

Model vytvořil Denis Caromel, profesor na University of Nice Sophia Antipolis.[1] Několik rozšíření modelu bylo později provedeno členy týmu OASIS v INRIA.[2]Kniha Teorie distribuovaných objektů představuje kalkul ASP, který formalizuje funkce ProActive a poskytuje formální sémantika k počtu spolu s vlastnostmi provádění programu ProActive.[3]

Aktivní objekty

Aktivní objekty jsou základní jednotky činnosti a distribuce používané pro stavbu souběžně aplikace využívající ProActive. Aktivní objekt běží se svým vlastním vlákno. Toto vlákno provádí pouze metody vyvolané na tomto aktivním objektu jinými aktivními objekty a metody pasivních objektů subsystému, které patří tomuto aktivnímu objektu. U ProActive nemusí programátor na rozdíl od standardní Javy explicitně manipulovat s objekty Thread.

Aktivní objekty lze vytvořit na kterémkoli z hostitelů zapojených do výpočtu. Jakmile je aktivní objekt vytvořen, jeho aktivita (skutečnost, že běží s vlastním vláknem) a jeho umístění (místní nebo vzdálené) jsou dokonale transparentní. S jakýmkoli aktivním objektem lze manipulovat, jako by šlo o pasivní instanci stejné třídy.

An aktivní objekt se skládá ze dvou objektů: a těloa standardní objekt Java. Tělo není viditelné zvenčí aktivního objektu.

Subjekt je odpovědný za příjem hovorů (nebo žádosti) na aktivním objektu a jejich uložení do fronty čekajících hovorů. Provádí tato volání v pořadí určeném zásadami synchronizace. Pokud není zadána zásada synchronizace, jsou hovory spravovány v „První dovnitř, první ven "(FIFO) způsobem.

Vlákno aktivního objektu poté zvolí metodu ve frontě nevyřízených požadavků a provede ji. Uvnitř aktivního objektu není poskytován žádný paralelismus; toto je důležité rozhodnutí v designu ProActive, umožňující použití podmínek „pre-post“ a třídní invarianty.

Na straně subsystému, který odesílá volání aktivnímu objektu, je aktivní objekt reprezentován a proxy. Proxy generuje budoucí objekty pro reprezentaci budoucích hodnot, transformuje volání na objekty požadavku (z hlediska metaobjektu se jedná o reifikace ) a vystupuje hluboké kopie pasivních objektů předaných jako parametry.

Aktivní objektový základ

ProActive je knihovna určená pro vývoj aplikací v modelu zavedeném Eiffel //, paralelním rozšířením Eiffelovský programovací jazyk.

V tomto modelu je aplikace strukturována v subsystémy. Pro každý subsystém existuje jeden aktivní objekt (a tedy jedno vlákno) a pro každý aktivní objekt (nebo vlákno) jeden podsystém. Každý subsystém se tedy skládá z jednoho aktivního objektu a libovolného počtu pasivních objektů - možná žádných pasivních objektů. Vlákno jednoho subsystému provádí metody pouze v objektech tohoto subsystému. Mezi subsystémy neexistují žádné „sdílené pasivní objekty“.

Volání na aktivní objekt, na rozdíl od volání na pasivní

Tyto funkce ovlivňují topologii aplikace. Ze všech objektů, které tvoří subsystém - aktivní objekt a pasivní objekty - je objektům mimo subsystém znám pouze aktivní objekt. Všechny objekty, aktivní i pasivní, mohou mít odkazy na aktivní objekty. Pokud objekt o1 má odkaz na pasivní objekt o2, pak o1 a o2 jsou součástí stejného subsystému.

Model: Sekvenční, vícevláknové, distribuované

To má také důsledky na sémantiku předávání zpráv mezi subsystémy. Když objekt v subsystému volá metodu na aktivním objektu, parametry volání mohou být odkazy na pasivní objekty subsystému, což by vedlo ke sdíleným pasivním objektům. Z tohoto důvodu jsou vždy předávány pasivní objekty předávané jako parametry volání aktivních objektů hluboké kopírování. Aktivní objekty jsou naproti tomu vždy předány odkaz. Symetricky to platí i pro objekty vrácené z metod volaných na aktivní objekty.

Díky konceptům asynchronní volání, futures a žádné sdílení dat, aplikace napsaná pomocí ProActive nepotřebuje žádné strukturální změny - ve skutečnosti téměř žádnou - bez ohledu na to, zda běží postupně, vícevláknové nebo distribuováno životní prostředí.

Asynchronní hovory a futures

Kdykoli je to možné, volání metody na aktivním objektu je reified jako asynchronní požadavek. Pokud to není možné, je hovor synchronní a bloky dokud nedostanete odpověď. Pokud je požadavek asynchronní, okamžitě vrátí a budoucí objekt.

Budoucí objekt

Budoucí objekt funguje jako zástupný symbol pro výsledek vyvolání dosud neprovedené metody. V důsledku toho může volající vlákno pokračovat v provádění svého kódu, pokud nepotřebuje vyvolat metody na vráceném objektu. Pokud nastane potřeba, volající vlákno se automaticky zablokuje, pokud ještě není k dispozici výsledek vyvolání metody. Ačkoli budoucí objekt má strukturu podobnou struktuře aktivního objektu, budoucí objekt není aktivní. Má pouze Stub a Proxy.

Příklad kódu

Výňatek kódu níže zdůrazňuje pojem budoucích objektů. Předpokládejme, že uživatel volá metodu foo a metoda bar z aktivního objektu A; the foo metoda vrací neplatnost a bar metoda vrací objekt třídy PROTI:

// jednosměrná typizovaná asynchronní komunikace směrem k (dálkovému) AO a// žádost je odeslána na aA.foo (param);// typovaná asynchronní komunikace s výsledkem.// v je první očekávaná budoucnost, po které bude transparentně naplněna// služba požadavku a odpověďPROTI proti = A.bar (param);...// použití výsledku asynchronního volání.// pokud v je stále očekávaná budoucnost, spustí automatiku// počkat: Čekejte podle potřebyproti.bože (param);

Když foo je volána na aktivním objektu A, vrátí se okamžitě (protože aktuální vlákno nemůže provádět metody v jiném subsystému). Podobně, když bar je povolán A, vrátí se okamžitě, ale výsledek proti zatím nelze vypočítat. Budoucí objekt, který je zástupným symbolem pro výsledek vyvolání metody, je vrácen. Z pohledu subsystému volajícího neexistuje žádný rozdíl mezi budoucím objektem a objektem, který by byl vrácen, kdyby bylo stejné volání provedeno na pasivním objektu.

Poté, co se obě metody vrátily, volající vlákno pokračuje v provádění svého kódu, jako kdyby bylo volání skutečně provedeno. Úlohou budoucího mechanismu je blokovat vlákno volajícího, když bože metoda je vyvolána proti a výsledek ještě nebyl nastaven: tato zásada synchronizace mezi objekty je známá jako čekání na nutnost.

Viz také

Reference

  1. ^ Caromel, Denis (září 1993). "Směrem k metodě objektově orientovaného souběžného programování". Komunikace ACM. 36 (9): 90–102. doi:10.1145/162685.162711.
  2. ^ Baduel, Laurent; Baude, Françoise; Caromel, Denis; Contes, Arnaud; Huet, Fabrice; Morel, Matthieu; Quilici, Romain (leden 2006). Cunha, José C .; Rana, Omer F. (eds.). Programování, skládání, nasazení pro síť (PDF). Grid Computing: Softwarová prostředí a nástroje (PDF). Sprinter-Verlag. str. 205–229. CiteSeerX  10.1.1.58.7806. doi:10.1007/1-84628-339-6_9. ISBN  978-1-85233-998-2. CiteSeerX: 10.1.1.58.7806.
  3. ^ Caromel, Denis; Henrio, Ludovic (2005). Teorie distribuovaných objektů: asynchronie, mobilita, skupiny, komponenty. Berlín: Springer. ISBN  978-3-540-20866-2. LCCN  2005923024.

Další čtení

externí odkazy