Централізована система багато потокової обробки даних на базі технології Thread Pool Executor

Abstract

Написання правильних програм – важка справа; правильне написання БП програм – ще важче. Існує багато простих речей, які можуть піти не так в БП програмі, ніж у ОП. Потоки - особливість мови Java, що може спростити розробку складних систем, повернувши складнощі асинхронного коду в більш простіший прямо-лінійний код. Крім того, потоки є найпростішим способом застосування обчис-лювальної потужності багатопроцесорних системах. І при збільшенні кількості процесорів, питання використання БП стає більш важливим. Раніше комп'ютери не мали ОС, вони виконували одну програму від по-чатку до кінця. І ця програма отримувала прямий доступ до всіх ресурсів ма-шини. Так як в один момент працювала лише одна програма, це було неефек-тивне використання дорогих і дефіцитних ресурсів комп'ютера. ОС еволюціонувала для підтримки запуску декількох програм одночас-но. Запуск окремих програм в процесах є ізольованим, незалежно від вико-нання програм, для яких операційна система розподіляє такі ресурси, як пам'-ять, файли або облікові дані безпеки. Якщо потрібно, процеси можуть взаємо-діяти один з одним через різні комунікаційні механізми. Деякі чинники приве-ли до розробки операційних систем, що дозволило програмам працювати од-ночасно. Всі сучасні операційні системи, такі як Windows або UNIX, здатні пра-цювати в багатопотоковому режимі, підвищуючи загальну продуктивність сис-теми за рахунок ефективного розпаралелювання виконуваних потоків. Поки один потік знаходиться в стані очікування, наприклад, завершення операції обміну даними з повільним периферійним пристроєм, інший може продовжу-вати виконувати свою роботу. [1] Користувачі вже давно звикли запускати паралельно кілька додатків, для того щоб робити кілька справ відразу. Поки один з них займається, напри-клад, друком документа на принтері або прийомом електронної пошти з ме-режі Internet, інший - може перераховувати електронну таблицю або виконува-ти іншу корисну роботу. при цьому самі по собі додатки, що запускаються, можуть пра- цювати в рамках одного потоку - ОС сама піклується про розподіл часу між усіма запущеними додатками. Створюючи програми для операційної системи Windows на мовах про-грамування С або С + +, можливо вирішувати багато завдань, такі як анімація або робота в мережі, і без використання БП. Наприклад, для анімації можна було обробляти повідомлення відповідним чином налаштованого таймера. Для додатків Java така методика недоступна, так як в цьому середовищі не передбачено способів періодичного виклику будь-яких процедур. Тому для вирішення багатьох завдань просто не обійтися без БП. Основна складність, з якою стикаються програмісти,котрі ніколи не ство-рювали раніше БП програми, це синхронізація одночасно працюючих потоків. ОП програма, при запуску отримує в монопольне розпорядження всі ре-сурси комп'ютера. Так як в ОП системі існує тільки один процес, він викорис-товує ці ресурси в тій послідовності, яка відповідає логіці роботи програми. Процеси і потоки, що працюють одночасно в багато потокової системі, можуть намагатися звертатися одночасно до одних і тих же ресурсів, що може призвести до неправильної роботи додатків.