Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

• sequential

• guarded

• concurrent

На рис. 10 9 представлена диаграмма сотрудничс ства нескольких активных объектов, которые «совместными усилиями» создают расписание студента. Объект blackboard используется дл я ре г истрации результатов предварительной работы и ее координации, а также представления итогового расписания, сгенерированного решателями задач активных объектов, именуемых в данном случае агентами (agent).

MajorAgentСоздает список имеющихся основных курсов

MinorAgentСоздает список имеющихся непрофилирующих курсов

FilterAgentФильтрует список курсов и генерирует список возможных курсов

ScheduleAgentГенерирует несколько вариантов расписаний на основе списка возможных курсов

Объект schedule_of_coursesсодержит все и м ею щ иеся курсы.

Объекты blackboardи schedule_of_coursesдоступны при параллельном к ним обращении со стороны нескольких агентов. В данном варианте сотрудничества оба эти объекта видимы для всех агентов. А г енты MajorAgent, MinorAgent, FilterAgentи ScheduleAgentвызывают методы объекта blackboard.Агенты MajorAgentи MinorAgentвызывают методы объекта schedule_of_courses.При этом а г енты Maj orAgentи MinorAgentимеют анало г ичную последовательность обращений к объектам blackboardи schedule_of_courses.

MajorAgentl: currentDegreePlan()

MajorAgent2 : coursesTaken()

MajorAgent3 : scheduleOfCourses ()

MajorAgent4 : suggestionsForMajor ()

MinorAgentl:currentDegreePlan()

MinorAgent2:coursesTaken()

MinorAgent3:scheduleOfCourses()

MinorAgent4:suggestionsForMinor()

Как видите, к имени активного объекта, который вызывает эти методы, присоединяется порядковый номер. Оба объекта параллельно вызывают методы объектов blackboardи schedule_of_courses.Все эти методы параллельно синхронизированы и защищены от одновременного вызова. Методы masterList()и possibleCourses()имеют свойство guarded.Одни объекты могут модифицировать содержимое курсов, а другие— считывать его. Поэтому методы masterList() и possibleCourses() защищены разрешением только последовательного к ним доступа (EREW).

В то время как в диаграмме сотрудничества основное внимание уделяется структурной организации и взаимодействию объектов, совместно выполняющих некоторую за-далу или реализующих прецедент (вариант использования системы), в диаграмме последовательностей акцент ставится на временном упорядочении вызовов методов или процелур, составляющих данную задалу или прецедент. В диаграмме последовательностей имя каждого объекта или консгрукции отображается в собственном прямоугольнике. Все прямоугольники размещаются в верхней части диаграммы, вдоль ее оси X. В диаграмму следует включать только основных исполнителей прецедента и наиболее важные функции, в противном случае диаграмма будет перенасыщена деталями и утратит свою полезность. Объекты упорядочиваются слева направо, начинал с объекта или про-целуры, которая является инициатором действия для большинства второстепенных объектов или процедур. Вызовы функций отображаются вдоль оси Y сверху вниз в порядке возрастания значения времени. Под каждым прямоугольником наносятся вертикальные линии, представляющие «жизненные пути» (линии жизни) объектов. Стрелки со сплошной заливкой наконечника, направленные от линии жизни одного объекта клинии жизни другого, обозначают вызовы функций или методов (причем такая стрелка всегда направлена от инициатора вызова). Стрелки с «реберными» наконечниками имеют обратное направление (т.е. к инициатору вызова), обозначая возврат из функции или метода. Каждый вызов функции помечается ее именем. Помимо имени, при необходимости отображается информация об аргументах и условиях вызова, например:

[list != empty]

getResults()

Функция или метод не выполнится, если заданное условие не будет истинны м. Методы, которые должны быть вызваны несколько раз (напри м ер, при считывании значений из структуры), предваряются признако м итерации (*).

На рис. 10.10 показана диагра мм а последовательностей для объектов систе м ы составления расписания. Чтобы не перегружать эту де м онстрационную диагра мм у, количество объектов в ней ограничено лишь тремя. В диаграммах последовательностей для параллельных объектов или процедур используются символы активизации. Си м вол активизации представляет собой прямоугольник, отображаемый на линии жизни объекта. Наличие символа активизации означает активность объекта или процедуры. Символы активизации используются в случае, когда объект обращается к другому объекту без блокирования. Тем самым становится понятно, что объект или процедура продолжает выполняться или быть активной. На рис. 10.10 показано, что объект blackboardвсегда активен. Он порождает объект schedule_agent и нс блокируется. Объект schedule_agentвызывает метод blackboard.masterList()и ожидает получения от него списка курсов. Как упоминалось выше, возвра щ ение метода обозначается стрелкой с «реберным» наконечником. Метод schedule_agentзатем вызывает один из собственньвс методов createSchedules ().Для обозначения вызова объектом одного из собственных методов используется специальный символ, состоя щ ий из символа активизации и стрелки вызова. Символ активизации при этом накладывается на уже имеющийся символ активизации. Линия выходит из исходного символа активизации, а ее стрелкауказывает надополнительный символ. После передачи объектом schedule_agentрезультатов своей работы путем вызова метода blaekboard.possibleSchedule() объект blackboardаннулирует его. Аннулирование обозначается большим символом «X» в конце линии жизни объекта. Стрелка вызова метода, исходящал из объекта blackboardи указываю щ ая на символ «X», означает, что инициатором аннулирования является объект blackboard.Объект blackboardзатем порождает объект filter_agentи опять-таки не блокируется. Объект filter_agentвызывает метод blackboard.possibleSchedules() и ожидает получения от него вариантов расписаний. Объект filter_agentпосле этого вызывает один из собственных методов filterCourses(). После передачи результатов объект filter_agentликвидирует себя. Объект blackboardпоследовательно вызывает собственные методы organizeSolution() и updateRecords(), а затем также ликвидируется.