Avaliação dos mecanismos de concorrência na API do Java 8

151 Pages·2015·10.88 MB·Portuguese

Avaliação dos mecanismos de concorrência
na API do Java 8
DANIEL JORGE DE OLIVEIRA AGUAS
Outubro de 2015
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Avaliação dos mecanismos de concorrência na API
do Java 8

Daniel Jorge Oliveira Águas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Informática, Área de Especialização em
Arquiteturas, Sistemas e Redes

Orientador: Luís Miguel Pinho Nogueira

Júri:
Presidente:
[Nome do Presidente, Categoria, Escola]
Vogais:
[Nome do Vogal1, Categoria, Escola]
[Nome do Vogal2, Categoria, Escola] (até 4 vogais)

Porto, Outubro 2015
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Aos que me desejam bem.

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Resumo
As plataformas com múltiplos núcleos tornaram a programação paralela/concorrente num
tópico de interesse geral. Diversos modelos de programação têm vindo a ser propostos,
facilitando aos programadores a identificação de regiões de código potencialmente
paralelizáveis, deixando ao sistema operativo a tarefa de as escalonar dinamicamente em
tempo de execução, explorando o maior grau possível de paralelismo. O Java não foge a esta
tendência, disponibilizando ao programador um número crescente de bibliotecas de
mecanismos de sincronização e paralelização de código.
Neste contexto, esta tese apresenta e discute um conjunto de resultados obtidos através de
testes intensivos à eficiência de algoritmos de ordenação implementados com recurso aos
mecanismos de concorrência da API do Java 8 (Threads, Threadpools, ExecutorService,
CountdownLach, ExecutorCompletionService e ForkJoinPools) em sistemas com um número de
núcleos variável.
Para cada um dos mecanismos, são apresentadas conclusões sobre o seu funcionamento e
discutidos os cenários em que o seu uso pode ser rentabilizado de modo a serem obtidos
melhores tempos de execução.

Palavras-chave: núcleos, programação paralela, programação concorrente, sistema operativo,
Java, sincronização, algoritmos, API
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Abstract
Multicore platforms made parallel/concorrent programming a topic of general interest. Several
programming models have been proposed, making it easier for Various programming models
have been proposed, making it easier for developers to identify potentially parallelizable code
regions, leaving to the Operative System the task of scheduling the run time, exploring the
greatest possible degree of parallelism. Java is no exception to this trend, offering the developer
a growing number of libraries with synchronization mechanisms and parallelization of code.
This thesis, within this context, presents and discusses a set of results obtained through
extensive testing the efficiency of sorting algorithms implemented using the concorrency
mechanisms of the Java API 8 (Threads, Threadpools, ExecutorService, CountdownLach,
ExecutorCompletionService and ForkJoinPools) in systems with a variable number of cores.
For each of the mechanisms, findings are presented on their functioning and discussed the
scenarios where their use may be more advantageous in order to secure better runtimes.

Keywords: Multicore, parallel/concorrent programming, Operative System, Java,
synchronization, algorithms, API
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