Verfügbarkeit: Parallele und verteilte Anwendungen in Java

Parallele und verteilte Anwendungen in Java: mit 160 Listings, 5 Tabellen und 66 Bildern

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Oechsle, Rainer 1958- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Hanser [2018]
Ausgabe:	5., neu bearbeitete Auflage
Schriftenreihe:	Lehrbücher zur Informatik
Schlagworte:	Programmierung Parallelverarbeitung Thread Java > Programmiersprache Verteiltes System Datenverarbeitung Informatik Java Lehrbuch Parallele Programmierung verteilte Systeme
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	472 Seiten Illustrationen 24 cm
ISBN:	9783446451186 3446451188

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adam_text	INHALT 1 EINLEITUNG ............................................................................................ 15 1.1 PARALLELITAET, NEBENLAEUFIGKEIT UND VERTEILUNG.................................................. 15 1.2 PROGRAMME, PROZESSE UND THREADS ............................................................... 16 2 GRUNDLEGENDE SYNCHRONISATIONSKONZEPTE IN JAVA .......................... 20 2.1 ERZEUGUNG UND START VON JAVA-THREADS ......................................................... 20 2.1.1 ABLEITEN DER KLASSE THREAD ................................................................. 20 2.1.2 IMPLEMENTIEREN DER SCHNITTSTELLE RUNNABLE ...................................... 22 2.1.3 EINIGE BEISPIELE.................................................................................... 25 2.2 PROBLEME BEIM ZUGRIFF AUF GEMEINSAM GENUTZTE OBJEKTE ............................. 31 2.2.1 ERSTER LOESUNGSVERSUCH......................................................................... 35 2.2.2 ZWEITER LOESUNGSVERSUCH....................................................................... 36 2.3 SYNCHRONIZED UND VOLATILE .............................................................................. 38 2.3.1 SYNCHRONIZED-METHODEN....................................................................... 38 2.3.2 SYNCHRONIZED-BLOECKE ............................................................................ 39 2.3.3 WIRKUNG VON SYNCHRONIZED................................................................. 41 2.3.4 NOTWENDIGKEIT VON SYNCHRONIZED ....................................................... 42 2.3.5 VOLATILE.................................................................................................. 43 2.3.6 REGEL FUER DIE NUTZUNG VON SYNCHRONIZED............................................ 44 2.4 ENDE VON JAVA-THREADS.................................................................................... 45 2.4.1 ASYNCHRONE BEAUFTRAGUNG MIT ABFRAGEN DER ERGEBNISSE ................... 46 2.4.2 ZWANGSWEISES BEENDEN VON THREADS .................................................. 52 2.4.3 ASYNCHRONE BEAUFTRAGUNG MIT BEFRISTETEM W ARTEN............................. 57 2.4.4 ASYNCHRONE BEAUFTRAGUNG MIT RUECKRUF (CALLBACK)............................. 59 2.4.5 ASYNCHRONE BEAUFTRAGUNG MIT REKURSION .......................................... 62 2.5 WAIT UND NO TIFY ................................................................................................ 65 2.5.1 ERSTER LOESUNGSVERSUCH......................................................................... 66 2.5.2 ZWEITER LOESUNGSVERSUCH....................................................................... 67 2.5.3 DRITTER LOESUNGSVERSUCH ....................................................................... 68 2.5.4 KORREKTE UND EFFIZIENTE LOESUNG MIT WAIT UND NOTIFY........................... 69 2.6 NOTIFY ALL............................................................................................................ 77 2.6.1 ERZEUGER-VERBRAUCHER-PROBLEM MIT WAIT UND N O TIFY ........................... 78 2.6.2 ERZEUGER-VERBRAUCHER-PROBLEM MIT WAIT UND NOTIFYALL ....................... 82 2.6.3 FAIRES PARKHAUS MIT WAIT UND NOTIFYALL .............................................. 84 2.7 PRIORITAETEN VON T HREADS................................................................................... 86 2.8 THREAD-GRUPPEN .............................................................................................. 93 2.9 VORDERGRUND- UND HINTERGRUND-THREADS ........................................................ 98 2.10 WEITERE GUTE UND SCHLECHTE THREAD-METHODEN ........................................ 99 2.11 THREAD-LOKALE D A TE N ........................................................................................ 101 2.12 ZUSAMMENFASSUNG.......................................................................................... 103 3 FORTGESCHRITTENE SYNCHRONISATIONSKONZEPTE IN JAVA ....................... 108 3.1 SEMAPHORE........................................................................................................ 109 3.1.1 EINFACHE SEMAPHORE............................................................................. 109 3.1.2 EINFACHE SEMAPHORE FUER DEN GEGENSEITIGEN AUSSCHLUSS ..................... 110 3.1.3 EINFACHE SEMAPHORE ZUR HERSTELLUNG VORGEGEBENER AUSFUEHRUNGSREIHENFOLGEN ................................................................... 112 3.1.4 ADDITIVE SEM APHORE............................................................................. 115 3.1.5 SEMAPHORGRUPPEN ............................................................................... 118 3.2 MESSAGE Q UEUES.............................................................................................. 121 3.2.1 VERALLGEMEINERUNG DES ERZEUGER-VERBRAUCHER-PROBLEMS ................... 121 3.2.2 UEBERTRAGUNG DES ERWEITERTEN ERZEUGER-VERBRAUCHER-PROBLEMS AUF MESSAGE Q UEUES............................................................................. 123 3.3 PIPES................................................................................................................. 126 3.4 PHILOSOPHEN-PROBLEM...................................................................................... 129 3.4.1 LOESUNG MIT SYNCHRONIZED - WAIT - NOTIFYALL ...................................... 130 3.4.2 NAIVE LOESUNG MIT EINFACHEN SEMAPHOREN .......................................... 132 3.4.3 EINSCHRAENKENDE LOESUNG MIT GEGENSEITIGEM AUSSCHLUSS ................... 134 3.4.4 GUTE LOESUNG MIT EINFACHEN SEM APHOREN ............................................ 135 3.4.5 LOESUNG MIT SEMAPHORGRUPPEN ........................................................... 138 3.5 LESER-SCHREIBER-PROBLEM ................................................................................ 140 3.5.1 LOESUNG MIT SYNCHRONIZED - WAIT - NOTIFYALL ...................................... 141 3.5.2 LOESUNG MIT ADDITIVEN SEMAPHOREN...................................................... 145 3.6 SCHABLONEN ZUR NUTZUNG DER SYNCHRONISATIONSPRIMITIVE UND KONSISTENZBETRACHTUNGEN ................................................................................ 146 3.7 CONCURRENT-KLASSENBIBLIOTHEK AUS JAVA 5 ...................................................... 150 3.7.1 EXECUTORS.............................................................................................. 151 3.7.2 LOCKS UND CONDITIONS........................................................................... 157 3.7.3 ATOMIC-KLASSEN.................................................................................... 165 3.7.4 SYNCHRONISATIONSKLASSEN..................................................................... 169 3.7.5 Q UEUES.................................................................................................. 172 3.8 DAS FORK-JOIN-FRAMEWORK VON JAVA 7 ............................................................. 173 3.8.1 GRENZEN VON THREADPOOLEXECUTOR........................................................ 173 3.8.2 FORKJOINPOOL UND RECURSIVETASK.......................................................... 175 3.8.3 BEISPIEL ZUR NUTZUNG DES FORK-JOIN-FRAMEWORKS................................. 177 3.9 DAS DATA-STREAMING-FRAMEWORK VON JAVA 8 .................................................... 180 3.9.1 EINLEITENDES BEISPIEL ........................................................................... 180 3.9.2 SEQUENZIELLES DATA-STREAMING ............................................................. 182 3.9.3 PARALLELES DATA-STREAMING ................................................................... 186 3.10 DIE COMPLETABLE FUTURES VON JAVA 8 ............................................................... 187 3.11 URSACHEN FUER VERKLEMMUNGEN ....................................................................... 194 3.11.1 BEISPIELE FUER VERKLEMMUNGEN MIT SYNCHRONIZED ............................... 195 3.11.2 BEISPIELE FUER VERKLEMMUNGEN MIT SEM APHOREN................................. 198 3.11.3 BEDINGUNGEN FUER DAS EINTRETEN VON VERKLEMMUNGEN ......................... 199 3.12 VERMEIDUNG VON VERKLEMMUNGEN ....................................................................200 3.12.1 ANFORDERUNG VON BETRIEBSMITTELN AUF EINEN SCHLAG ........................... 203 3.12.2 ANFORDERUNG VON BETRIEBSMITTELN GEMAESS EINER VORGEGEBENEN ORDNUNG.................................................................................................. 204 3.12.3 WEITERE VERFAHREN................................................................................... 205 3.13 ZUSAMMENFASSUNG.............................................................................................207 4 PARALLELITAET UND GRAFISCHE BENUTZEROBERFLAECHEN................................209 4.1 EINFUEHRUNG IN DIE PROGRAMMIERUNG GRAFISCHER BENUTZEROBERFLAECHEN MIT JAVAFX.......................................................................................................... 210 4.1.1 ALLGEMEINES ZU GRAFISCHEN BENUTZEROBERFLAECHEN ................................. 210 4.1.2 ERSTES JAVAFX-BEISPIEL ........................................................................... 211 4.1.3 EREIGNISBEHANDLUNG............................................................................... 212 4.2 PROPERTIES, BINDINGS UND JAVAFX-COLLECTIONS .................................................... 216 4.2.1 PROPERTIES................................................................................................ 216 4.2.2 BINDINGS................................................................................................ 219 4.2.3 JAVAFX-COLLECTIONS................................................................................... 221 4.3 ELEMENTE VON JAVAFX .........................................................................................221 4.3.1 CONTAINER................................................................................................ 221 4.3.2 INTERAKTIONSELEMENTE............................................................................. 224 4.3.3 GRAFIKPROGRAMMIERUNG ......................................................................... 226 4.3.4 WEITERE FUNKTIONEN VON JAVAFX ............................................................232 4.4 M V P................................................................................................................... 233 4.4.1 PRINZIP VON MVP.....................................................................................234 4.4.2 BEISPIEL ZU MVP .....................................................................................235 4.5 THREADS UND JAVAFX .......................................................................................... 242 4.5.1 THREADS FUER JAVAFX................................................................................. 242 4.5.2 LAENGER DAUERNDE EREIGNISBEHANDLUNGEN .............................................. 243 4.5.3 BEISPIEL S TOPPUHR................................................................................... 248 4.5.4 TASKS UND SERVICES IN JAVAFX ................................................................ 254 4.6 ZUSAMMENFASSUNG............................................................................................. 263 5 VERTEILTE ANWENDUNGEN MIT S OCK ETS .................................................. 264 5.1 EINFUEHRUNG IN DAS THEMENGEBIET DER RECHNERNETZE ...................................... 265 5.1.1 SCHICHTENMODELL ..................................................................................... 265 5.1.2 IP-ADRESSEN UND DNS-NAMEN ................................................................269 5.1.3 DAS TRANSPORTPROTOKOLL UDP ..................................................................270 5.1.4 DAS TRANSPORTPROTOKOLL TCP....................................................................271 5.2 SOCKET-SCHNITTSTELLE.............................................................................................272 5.2.1 SOCKET-SCHNITTSTELLE ZU UDP....................................................................272 5.2.2 SOCKET-SCHNITTSTELLE ZU T C P ....................................................................274 5.2.3 SOCKET-SCHNITTSTELLE FUER JAVA....................................................................276 5.3 KOMMUNIKATION UEBER UDPMIT JAVA-SOCKETS ...................................................... 277 5.4 MULTICAST-KOMMUNIKATION MIT JAVA-SOCKETS .................................................... 286 5.5 KOMMUNIKATION UEBER TCP MIT JAVA-SOCKETS.................................................... 290 5.6 SEQUENZIELLE UND PARALLELE SERVER ....................................................................300 5.6.1 TCP-SERVER MIT DYNAMISCHER PARALLELITAET...............................................301 5.6.2 TCP-SERVER MIT STATISCHER PARALLELITAET .................................................... 305 5.6.3 SEQUENZIELLER, VERZAHNT ARBEITENDER TCP-SERVER ............................... 310 5.7 ZUSAMMENFASSUNG.............................................................................................314 6 VERTEILTE ANWENDUNGEN MIT RMI.........................................................315 6.1 PRINZIP VON RMI ................................................................................................ 315 6.2 EINFUEHRENDES RMI-BEISPIEL ............................................................................... 318 6.2.1 BASISPROGRAMM.......................................................................................318 6.2.2 RMI-CLIENT MIT GRAFISCHER BENUTZEROBERFLAECHE ..................................... 322 6.2.3 RMI-REGISTRY...........................................................................................327 6.3 PARALLELITAET BEI RMI-METHODENAUFRUFEN ......................................................... 331 6.4 WERTUEBERGABE FUER PARAMETER UND RUECKGABEWERTE ...........................................335 6.4.1 SERIALISIERUNG UND DESERIALISIERUNG VON OBJEKTEN ............................... 336 6.4.2 SERIALISIERUNG UND DESERIALISIERUNG BEI RMI .................................... 341 6.5 REFERENZUEBERGABE FUER PARAMETER UND RUECKGABEWERTE ..................................... 345 6.6 TRANSFORMATION LOKALER IN VERTEILTE ANWENDUNGEN...........................................360 6.6.1 RECHNERGRENZEN UEBERSCHREITENDE SYNCHRONISATION MIT R M I ................ 360 6.6.2 ASYNCHRONE KOMMUNIKATION MIT RMI .................................................. 363 6.6.3 VERTEILTE MVP-ANWENDUNGEN MIT R M I .................................................. 364 6.7 DYNAMISCHES UMSCHALTEN ZWISCHEN WERT- UND REFERENZUEBERGABE - MIGRATION VON OBJEKTEN.....................................................................................365 6.7.1 DAS EXPORTIEREN UND UNEXPORTIEREN VON OBJEKTEN ...........................365 6.7.2 MIGRATION VON O BJEKTEN ......................................................................... 368 6.7.3 EINTRAG EINES NICHT-STUB-OBJEKTS IN DIE RMI-REGISTRY ......................... 375 6.8 LADEN VON KLASSEN UEBER DAS N E TZ ......................................................................376 6.9 REALISIERUNG VON STUBS UND SKELETONS..............................................................377 6.9.1 REALISIERUNG VON SKELETONS ................................................................. 378 6.9.2 REALISIERUNG VON STUBS ........................................................................... 378 6.10 VERSCHIEDENES.................................................................................................... 381 6.11 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................ 362 7 WEBBASIERTE ANWENDUNGEN MIT SERVLETS UND J S F ............................383 7.1 HTTP UND HTML................................................................................................ 384 7.1.1 GET.......................................................................................................... 384 7.1.2 FORMULARE IN HTML ............................................................................... 387 7.1.3 POST........................................................................................................ 369 7.1.4 FORMAT VON HTTP-ANFRAGEN UND -ANTWORTEN.........................................390 7.2 EINFUEHRENDE SERVLET-BEISPIELE........................................................................... 391 7.2.1 ALLGEMEINE VORGEHENSWEISE ..................................................................391 7.2.2 ERSTES SERVLET-BEISPIEL ........................................................................... 392 7.2.3 ZUGRIFF AUF FORMULARDATEN ..................................................................... 394 7.2.4 ZUGRIFF AUF DIE DATEN DER HTTP-ANFRAGE UND -ANTWORT ......................... 396 7.3 PARALLELITAET BEI SERVLETS .....................................................................................397 7.3.1 DEMONSTRATION DER PARALLELITAET VON SERVLETS .........................................397 7.3.2 PARALLELER ZUGRIFF AUF D ATEN ................................................................... 399 7.3.3 ANWENDUNGSGLOBALE DATEN ..................................................................... 403 7.4 SESSIONS UND COOKIES ........................................................................................ 406 7.4.1 SESSIONS.................................................................................................. 407 7.4.2 REALISIERUNG VON SESSIONS MIT COOKIES ................................................ 411 7.4.3 DIREKTER ZUGRIFF AUF COOKIES ................................................................. 413 7.4.4 SERVLETS MIT LAENGER DAUERNDEN AUFTRAEGEN ............................................ 414 7.5 ASYNCHRONE SERVLETS.......................................................................................... 420 7.6 FILTER................................................................................................................... 424 7.7 UEBERTRAGUNG VON DATEIEN MIT SERVLETS..............................................................425 7.7.1 HERUNTERLADEN VON DATEIEN ................................................................... 425 7.7.2 HOCHLADEN VON DATEIEN........................................................................... 426 7.8 JSF (JAVA SERVER FACES) ...................................................................................... 431 7.8.1 EINFUEHRENDES BEISPIEL.............................................................................431 7.8.2 MANAGED BEANS UND DEREN SCOPES ........................................................436 7.8.3 MVP-PRINZIP MIT JSF...............................................................................442 7.8.4 AJAX MIT J S F .......................................................................................... 443 7.9 RESTFUL WEBSERVICES........................................................................................ 447 7.9.1 DEFINITION VON RESTFUL WEBSERVICES ................................................... 448 7.9.2 JSON........................................................................................................ 449 7.9.3 BEISPIEL.................................................................................................... 451 7.10 WEBSOCKETS ........................................................................................................ 456 7.11 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................ 460 LITERATUR .......................................................................................................463 INDEX..............................................................................................................465
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