Parallele und verteilte Anwendungen in Java: mit 143 Programmen
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| Vorheriger Titel: | Oechsle, Rainer Parallele Programmierung mit Java Threads |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
2007
|
| Ausgabe: | 2., vollst. überarb. und erw. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Lehrbücher zur Informatik
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Beschreibung für Leser Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 388 S. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 9783446407145 |
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|---|---|
| adam_text | 1 Einleitung 11
1.1 Parallelität, Nebenläufigkeit und Verteilung 11
1.2 Programme, Prozesse und Threads 12
2 Grundlegende Synchronisationskonzepte in Java 17
2.1 Erzeugung und Start von Java Threads 17
2.1.1 Ableiten der Klasse Thread 17
2.1.2 Implementieren der Schnittstelle Runnable 19
2.1.3 Einige Beispiele 20
2.2 Probleme beim Zugriff auf gemeinsam genutzte Objekte 26
2.2.1 Erster Lösungsversuch 29
2.2.2 Zweiter Lösungsversuch 31
2.3 Synchronized und volatile 33
2.3.1 Synchronized Methoden 33
2.3.2 Synchronized Blöcke 34
2.3.3 Wirkung von synchronized 35
2.3.4 Notwendigkeit von synchronized 37
2.3.5 Volatile 38
2.3.6 Regel für die Nutzung von synchronized 38
2.4 Ende von Java Threads 40
2.4.1 Asynchrone Beauftragung mit Abfragen der Ergebnisse 41
2.4.2 Zwangsweises Beenden von Threads 45
2.4.3 Asynchrone Beauftragung mit befristetem Warten 50
2.4.4 Asynchrone Beauftragung mit Rückruf (Callback) 51
2.5 Wait und notify 54
2.5.1 Erster Lösungsversuch 55
2.5.2 Zweiter Lösungsversuch 55
2.5.3 Korrekte Lösung mit wait und notify 56
2.6NotifyAU 63
2.6.1 Erzeuger Verbraucher Problem mit wait und notify 64
2.6.2 Erzeuger Verbraucher Problem mit wait und notifyAll 67
2.6.3 Faires Parkhaus mit wait und notifyAll 70
Inhalt
2.7 Prioritäten von Threads 71
2.8 Thread Gruppen 78
2.9 Vordergrund und Hintergrund Threads 82
2.10 Weitere „gute und „schlechte Thread Methoden 83
2.11 Zusammenfassung 85
3 Fortgeschrittene Synchronisationskonzepte in Java 91
3.1 Semaphore 92
3.1.1 Einfache Semaphore 92
3.1.2 Einfache Semaphore für den gegenseitigen Ausschluss 93
3.1.3 Einfache Semaphore zur Herstellung vorgegebener Ausführungsreihenfolgen 95
3.1.4 Additive Semaphore 98
3.1.5 Semaphorgruppen 100
3.2 Message Queues 102
3.2.1 Verallgemeinerung des Erzeuger Verbraucher Problems 102
3.2.2 Übertragung des erweiterten Erzeuger Verbraucher Problems auf Message Queues. 105
3.3Pipes 107
3.4 Philosophen Problem 110
3.4.1 Lösung mit synchronized wait notifyAll 111
3.4.2 Naive Lösung mit einfachen Semaphoren 113
3.4.3 Einschränkende Lösung mit gegenseitigem Ausschluss 114
3.4.4 Gute Lösung mit einfachen Semaphoren 115
3.4.5 Lösung mit Semaphorgruppen 118
3.5 Leser Schreiber Problem 120
3.5.1 Lösung mit synchronized wait notifyAll 121
3.5.2 Lösung mit additiven Semaphoren 124
3.6 Schablonen zur Nutzung der Synchronisationsprimitive 125
3.7 Concurrent Klassenbibliothek aus Java 5 128
3.7.1 Executors 128
3.7.2 Locks und Conditions 134
3.7.3 Atomic Klassen 141
3.7.4 Synchronisationsklassen 142
3.7.5 Queues 144
3.8 Ursachen für Verklemmungen 146
3.8.1 Beispiele für Verklemmungen mit synchronized 147
3.8.2 Beispiele für Verklemmungen mit Semaphoren 150
3.8.3 Bedingungen für das Eintreten von Verklemmungen 151
3.9 Vermeidung von Verklemmungen 152
3.9.1 Anforderung von Betriebsmitteln „auf einen Schlag 155
3.9.2 Anforderung von Betriebsmitteln gemäß einer vorgegebenen Ordnung 156
3.9.3 Anforderung von Betriebsmitteln mit Bedarfsanalyse 157
3.10 Modellierung mit Petri Netzen 164
3.10.1 Petri Netze 164
3.10.2 Modellierung der Nutzung von Synchronized Methoden 166
3.10.3 Modellierung von wait, notify und notifyAll 169
3.11 Zusammenfassung 172
Inhalt
4 Parallelität und grafische Benutzeroberflächen 175
: 4.1 Einfuhrung in die Programmierung grafischer Benutzeroberflächen mit Swing 176
4.1.1 Einige erste Beispiele 176
4.1.2 Ereignisbehandlung 180
4.1.3 Container 184
4.1.4 Primitive Interaktionselemente 187
4.1.5 Grafikprogrammierung 188
4.1.6 Applets 193
4.2 MVC 195
4.2.1 Prinzip von MVC 196
4.2.2 MVC für die Entwicklung eigener Programme 199
4.2.3 MVC in Swing 204
4.3 Threads und Swing 206
4.4 Zusammenfassung 217
5 Verteilte Anwendungen mit Sockets 219
5.1 Einführung in das Themengebiet der Rechnernetze 220
5.1.1 Schichtenmodell 220
5.1.2 IP Adressen und DNS Namen 224
5.1.3 Das Transportprotokoll UDP 225
5.1.4 Das Transportprotokoll TCP 227
5.2 Socket Schnittstelle 228
5.2.1 Socket Schnittstelle zu UDP 228
5.2.2 Socket Schnittstelle zu TCP 229
5.2.3 Socket Schnittstelle fiir Java 232
5.3 Kommunikation über UDP mit Java Sockets 233
5.4 Multicast Kommunikation mit Java Sockets 240
5.5 Kommunikation über TCP mit Java Sockets 244
5.6 Sequenzielle und parallele Server 254
5.6.1 Server mit dynamischer Parallelität 256
5.6.2 Server mit statischer Parallelität 260
5.7 Zusammenfassung 265
6 Verteilte Anwendungen mit RMI 267
6.1 Prinzip von RMI 267
6.2 Einführendes RMI Beispiel 270
6.2.1 Basisprogramm 270
6.2.2 RMI Client mit grafischer Benutzeroberfläche 274
6.2.3 RMI Registry 277
6.3 Parallelität bei RMI Methodenaufrufen 281
6.4 Wertübergabe für Parameter und Rückgabewerte 284
6.4.1 Serialisierung und Deserialisierung von Objekten 285
6.4.2 Serialisierung und Deserialisierung bei RMI 289
6.5 Referenzübergabe für Parameter und Rückgabewerte 293
6.6 Systematische Transformation lokaler in verteilte Anwendungen 309
6.6.1 Rechnergrenzen überschreitende Synchronisation mit RMI 309
Inhalt
6.6.2 Asynchrone Kommunikation mit RMI 311
6.6.3 Verteilte MVC Anwendungen mit RMI 311
6.7 Dynamisches Umschalten zwischen Wert und Referenzübergabe Migration von Objekten.. 313
6.7.1 Das Exportieren und „Unexportieren von Objekten 313
6.7.2 Migration von Objekten 316
6.7.3 Eintrag eines Nicht Stub Objekts in die RMI Registry 323
6.8 Laden von Klassen über das Netz 324
6.9 Realisierung von Stubs und Skeletons 325
6.9.1 Realisierung von Skeletons 325
6.9.2 Realisierung von Stubs 326
6.10 Verschiedenes 328
6.11 Zusammenfassung 329
7 Webbasierte Anwendungen mit Servlets und JSP 331
7.1 HTTP 332
7.1.1 GET 332
7.1.2 Formulare 335
7.1.3 POST 337
7.1.4 Format von HTTP Anfragen und Antworten 338
7.2 Einführende Servlet Beispiele 339
7.2.1 Allgemeine Vorgehensweise 339
7.2.2 Erstes Servlet Beispiel 340
7.2.3 Zugriff auf Formulardaten 345
7.2.4 Zugriff auf die Daten der HTTP Anfrage und Antwort 346
7.3 Parallelität bei Servlets 347
7.3.1 Demonstration der Parallelität von Servlets 347
7.3.2 Paralleler Zugriff auf Daten 349
7.3.3 Anwendungsglobale Daten 352
7.4 Sessions und Cookies 355
7.4.1 Sessions 356
7.4.2 Realisierung von Sessions mit Cookies 359
7.4.3 Direkter Zugriff auf Cookies 360
7.4.4 Servlets mit länger dauernden Aufträgen 361
7.5 JSP (Java Server Pages) 366
7.5.1 Scripting Elemente 367
7.5.2 Direktiven 369
7.5.3 Aktionen 369
7.6 MVC Prinzip für webbasierte Anwendungen 373
7.7 Zusammenfassung 375
Literatur 377
Register 381
|
| adam_txt |
1 Einleitung 11
1.1 Parallelität, Nebenläufigkeit und Verteilung 11
1.2 Programme, Prozesse und Threads 12
2 Grundlegende Synchronisationskonzepte in Java 17
2.1 Erzeugung und Start von Java Threads 17
2.1.1 Ableiten der Klasse Thread 17
2.1.2 Implementieren der Schnittstelle Runnable 19
2.1.3 Einige Beispiele 20
2.2 Probleme beim Zugriff auf gemeinsam genutzte Objekte 26
2.2.1 Erster Lösungsversuch 29
2.2.2 Zweiter Lösungsversuch 31
2.3 Synchronized und volatile 33
2.3.1 Synchronized Methoden 33
2.3.2 Synchronized Blöcke 34
2.3.3 Wirkung von synchronized 35
2.3.4 Notwendigkeit von synchronized 37
2.3.5 Volatile 38
2.3.6 Regel für die Nutzung von synchronized 38
2.4 Ende von Java Threads 40
2.4.1 Asynchrone Beauftragung mit Abfragen der Ergebnisse 41
2.4.2 Zwangsweises Beenden von Threads 45
2.4.3 Asynchrone Beauftragung mit befristetem Warten 50
2.4.4 Asynchrone Beauftragung mit Rückruf (Callback) 51
2.5 Wait und notify 54
2.5.1 Erster Lösungsversuch 55
2.5.2 Zweiter Lösungsversuch 55
2.5.3 Korrekte Lösung mit wait und notify 56
2.6NotifyAU 63
2.6.1 Erzeuger Verbraucher Problem mit wait und notify 64
2.6.2 Erzeuger Verbraucher Problem mit wait und notifyAll 67
2.6.3 Faires Parkhaus mit wait und notifyAll 70
Inhalt
2.7 Prioritäten von Threads 71
2.8 Thread Gruppen 78
2.9 Vordergrund und Hintergrund Threads 82
2.10 Weitere „gute" und „schlechte" Thread Methoden 83
2.11 Zusammenfassung 85
3 Fortgeschrittene Synchronisationskonzepte in Java 91
3.1 Semaphore 92
3.1.1 Einfache Semaphore 92
3.1.2 Einfache Semaphore für den gegenseitigen Ausschluss 93
3.1.3 Einfache Semaphore zur Herstellung vorgegebener Ausführungsreihenfolgen 95
3.1.4 Additive Semaphore 98
3.1.5 Semaphorgruppen 100
3.2 Message Queues 102
3.2.1 Verallgemeinerung des Erzeuger Verbraucher Problems 102
3.2.2 Übertragung des erweiterten Erzeuger Verbraucher Problems auf Message Queues. 105
3.3Pipes 107
3.4 Philosophen Problem 110
3.4.1 Lösung mit synchronized wait notifyAll 111
3.4.2 Naive Lösung mit einfachen Semaphoren 113
3.4.3 Einschränkende Lösung mit gegenseitigem Ausschluss 114
3.4.4 Gute Lösung mit einfachen Semaphoren 115
3.4.5 Lösung mit Semaphorgruppen 118
3.5 Leser Schreiber Problem 120
3.5.1 Lösung mit synchronized wait notifyAll 121
3.5.2 Lösung mit additiven Semaphoren 124
3.6 Schablonen zur Nutzung der Synchronisationsprimitive 125
3.7 Concurrent Klassenbibliothek aus Java 5 128
3.7.1 Executors 128
3.7.2 Locks und Conditions 134
3.7.3 Atomic Klassen 141
3.7.4 Synchronisationsklassen 142
3.7.5 Queues 144
3.8 Ursachen für Verklemmungen 146
3.8.1 Beispiele für Verklemmungen mit synchronized 147
3.8.2 Beispiele für Verklemmungen mit Semaphoren 150
3.8.3 Bedingungen für das Eintreten von Verklemmungen 151
3.9 Vermeidung von Verklemmungen 152
3.9.1 Anforderung von Betriebsmitteln „auf einen Schlag" 155
3.9.2 Anforderung von Betriebsmitteln gemäß einer vorgegebenen Ordnung 156
3.9.3 Anforderung von Betriebsmitteln mit Bedarfsanalyse 157
3.10 Modellierung mit Petri Netzen 164
3.10.1 Petri Netze 164
3.10.2 Modellierung der Nutzung von Synchronized Methoden 166
3.10.3 Modellierung von wait, notify und notifyAll 169
3.11 Zusammenfassung 172
Inhalt
4 Parallelität und grafische Benutzeroberflächen 175
: 4.1 Einfuhrung in die Programmierung grafischer Benutzeroberflächen mit Swing 176
4.1.1 Einige erste Beispiele 176
4.1.2 Ereignisbehandlung 180
4.1.3 Container 184
4.1.4 Primitive Interaktionselemente 187
4.1.5 Grafikprogrammierung 188
4.1.6 Applets 193
4.2 MVC 195
4.2.1 Prinzip von MVC 196
4.2.2 MVC für die Entwicklung eigener Programme 199
4.2.3 MVC in Swing 204
4.3 Threads und Swing 206
4.4 Zusammenfassung 217
5 Verteilte Anwendungen mit Sockets 219
5.1 Einführung in das Themengebiet der Rechnernetze 220
5.1.1 Schichtenmodell 220
5.1.2 IP Adressen und DNS Namen 224
5.1.3 Das Transportprotokoll UDP 225
5.1.4 Das Transportprotokoll TCP 227
5.2 Socket Schnittstelle 228
5.2.1 Socket Schnittstelle zu UDP 228
5.2.2 Socket Schnittstelle zu TCP 229
5.2.3 Socket Schnittstelle fiir Java 232
5.3 Kommunikation über UDP mit Java Sockets 233
5.4 Multicast Kommunikation mit Java Sockets 240
5.5 Kommunikation über TCP mit Java Sockets 244
5.6 Sequenzielle und parallele Server 254
5.6.1 Server mit dynamischer Parallelität 256
5.6.2 Server mit statischer Parallelität 260
5.7 Zusammenfassung 265
6 Verteilte Anwendungen mit RMI 267
6.1 Prinzip von RMI 267
6.2 Einführendes RMI Beispiel 270
6.2.1 Basisprogramm 270
6.2.2 RMI Client mit grafischer Benutzeroberfläche 274
6.2.3 RMI Registry 277
6.3 Parallelität bei RMI Methodenaufrufen 281
6.4 Wertübergabe für Parameter und Rückgabewerte 284
6.4.1 Serialisierung und Deserialisierung von Objekten 285
6.4.2 Serialisierung und Deserialisierung bei RMI 289
6.5 Referenzübergabe für Parameter und Rückgabewerte 293
6.6 Systematische Transformation lokaler in verteilte Anwendungen 309
6.6.1 Rechnergrenzen überschreitende Synchronisation mit RMI 309
Inhalt
6.6.2 Asynchrone Kommunikation mit RMI 311
6.6.3 Verteilte MVC Anwendungen mit RMI 311
6.7 Dynamisches Umschalten zwischen Wert und Referenzübergabe Migration von Objekten. 313
6.7.1 Das Exportieren und „Unexportieren" von Objekten 313
6.7.2 Migration von Objekten 316
6.7.3 Eintrag eines Nicht Stub Objekts in die RMI Registry 323
6.8 Laden von Klassen über das Netz 324
6.9 Realisierung von Stubs und Skeletons 325
6.9.1 Realisierung von Skeletons 325
6.9.2 Realisierung von Stubs 326
6.10 Verschiedenes 328
6.11 Zusammenfassung 329
7 Webbasierte Anwendungen mit Servlets und JSP 331
7.1 HTTP 332
7.1.1 GET 332
7.1.2 Formulare 335
7.1.3 POST 337
7.1.4 Format von HTTP Anfragen und Antworten 338
7.2 Einführende Servlet Beispiele 339
7.2.1 Allgemeine Vorgehensweise 339
7.2.2 Erstes Servlet Beispiel 340
7.2.3 Zugriff auf Formulardaten 345
7.2.4 Zugriff auf die Daten der HTTP Anfrage und Antwort 346
7.3 Parallelität bei Servlets 347
7.3.1 Demonstration der Parallelität von Servlets 347
7.3.2 Paralleler Zugriff auf Daten 349
7.3.3 Anwendungsglobale Daten 352
7.4 Sessions und Cookies 355
7.4.1 Sessions 356
7.4.2 Realisierung von Sessions mit Cookies 359
7.4.3 Direkter Zugriff auf Cookies 360
7.4.4 Servlets mit länger dauernden Aufträgen 361
7.5 JSP (Java Server Pages) 366
7.5.1 Scripting Elemente 367
7.5.2 Direktiven 369
7.5.3 Aktionen 369
7.6 MVC Prinzip für webbasierte Anwendungen 373
7.7 Zusammenfassung 375
Literatur 377
Register 381 |
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