Évekkel ezelőtt hálózatos Java EE esettanulmányt akartunk készíteni Lengyel Borisz kollégával. Ötleteltünk: milyen technológiával és hogyan kommunikáljon egymással a szerver és a kliens(ek). A távoli metódushívás (Remote Method Invocation) mellett döntöttünk és elkészült a denevérek a barlangban projekt, amely evolúciós projektként azóta több változatot is megélt. A felhasználói felület (barlang) betölt néhány képet (denevér kliensek), amelyek a szerver segítségével mozognak.
Ismertetjük a tervezés folyamatát, a kliens és szerver funkcióit részletesen, végül ötleteket adunk a továbbfejlesztésre.
A főbb feladatokat így határoztuk meg:
az RMI kommunikációs módszer megismertetése,
az RMI szolgáltatás reprezentálása látványos grafikus/swinges klienssel,
alternatíva nyújtása a TCP protokoll közvetlenül csatlakozó socket-jére.
Elkészítettük az alábbi osztálydiagramot (persze ez nem az első változat):
A szerver és kliens funkcióit megvalósító osztályok/interfészek feladatait így határoztuk meg:
BarlangDenevérInterfész interfész:
véletlen 5 és 10 közötti a denevérek száma,
méretek a GUI-hoz.
Denevér osztály:
megvalósítja az RMI kliens funkciót,
JLabel leszármazott, külső képfájlt tölt be (
bat.jpg),
egyedi azonosítója van,
eldönti mozgásának irányát (4) és léptékét (3), mintha ultrahangot adna,
a szerver megadja neki, hogy az új helyre elmozdulhat-e,
saját magát képes mozgatni.
Pozíció interfész:
öröklődik a
java.rmi.Remote interfészből,
két távolról hívható metódus fejét tartalmazza.
BarlangSzerver osztály:
megvalósítja az RMI szerver funkciót,
implementálja a
Pozíció interfészt,
JFrame leszármazott,
figyel arra, hogy a denevérek ne mozogjanak ki a barlangból.
BarlangFelület osztály:
JFrame leszármazott,
GUI az RMI kliensek megjelenítéséhez.
BarlangSzerverTérkép osztály:
JPanel leszármazott,
GUI a szerveren a kliensek mozgásának követésére.
Ha futtatjuk az elkészült szerver és kliens programot, akkor ezt láthatjuk:
A fejlesztés és tesztelés közben sok-sok továbbfejlesztési ötletet/javaslatot fogalmaztunk meg:
háttérkép a barlangról,
a háttérkép megvalósíthat labirintust, koordináta-rendszert,
átlátszó illetve egyedi képfájlok a denevéreknek,
a denevérek mozgásának tetszőleges iránya (360°),
a denevérek mozgásának egyedi léptéke,
a denevérek figyeljenek egymásra (ne ütközzenek össze),
a denevérek figyeljenek a környezetükre (ne ütközzenek bele sziklákba, cseppkövekbe),
a szerver követheti a denevérek útvonalát,
a szerver archiválhat, szerializálhat, készíthet statisztikát.
A bejegyzéshez tartozó – több lépésben továbbfejlesztett – forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.
Az operációs rendszerek tervezésének fontos része az ütemezési, erőforrás- és szálkezelési feladatok problémamentes, holtpontmentes megoldása, szinkronizálása, amiről sok ismert szerző publikált már, néhányan közülük angol nyelven: W. Stallings, A. B. Downey, A. S. Tanenbaum, A. S. Woodhull., és magyarul is: Galambos Gábor, Knapp Gábor és Adamis Gusztáv. Ehhez a szakterülethez tartozik több népszerű probléma/esettanulmány, például a vacsorázó bölcsek problémája, illetve a Santa Claus Problem, vagyis a Télapó probléma.
A Télapó probléma specifikációját és megoldását a konkurens programozás eszközeire építve J. A. Trono készítette el (szemaforokkal), amire építve is – és kritizálva is azt – több Java implementáció is elkészült (például: P. Steiner), valamint több programozási nyelv szálkezelési lehetőségeinek összehasonlításáról is publikált J. Hurt és J. B. Pedersen és kliens-szerver elosztott környezetben is áttekintette a lehetőségeket D. Marchant és J. Kerridge. Ismert Haskell, Erlang, Polyphonic C# implementáció is.
A Télapó probléma meghatározása
A Télapó alszik az északi-sarki boltjában és csak akkor ébredhet fel, ha mind a 9 rénszarvas visszatér a dél-csendes-óceáni trópusi szigetén töltött rendes évi nyaralásukról, illetve ha akad néhány manó, akiknek nehézségei vannak az ajándékkészítés során. A 10 manó közül 1 manó problémája nem elég komoly ahhoz, hogy felébressze a Télapót (egyébként sosem aludna), így 3 manó megy egyszerre a Télapóhoz. Amikor a 3 manó problémáit közösen megoldották, akkor mind a 3 manónak vissza kell térnie a többi manóhoz, mielőtt egy újabb manólátogatás megtörténne. Ha a Télapó úgy ébred, hogy 3 manó várja őt a bolt ajtajánál és az utolsó rénszarvas is visszatért a trópusokról, akkor a Télapónak fontosabb, hogy olyan gyorsan elinduljon a szánnal, amilyen gyorsan csak lehetséges – így a manóknak várniuk kell karácsony utánig. Feltételezzük, hogy a rénszarvasok nem akarják elhagyni a trópusokat, ezért az utolsó pillanatig maradnak, amíg csak lehetséges. Lehet, hogy egyáltalán nem is jönnének vissza, ameddig a Télapó fizeti a számlát a paradicsomban… Ez is megmagyarázhatja az ajándékok kiszállításának gyorsaságát, hiszen a rénszarvasok alig várják, hogy visszatérhessenek oda, ahol meleg van. Az utolsóként érkező rénszarvas büntetést kap a Télapótól, mialatt a többi rénszarvas a meleg kunyhóban várja, hogy befogják őket a szán elé.
A Télapó probléma – egyik – megoldása
Találtam egy kb. 10 perces kiváló YouTube videót/animációt (The Santa Claus Problem Thread Synchronization), amely lépésenként felépíti a feladatot, érzékelteti a közben felmerülő problémákat, és megoldást is mutat. Ezt ajánlom december 6-án minden érdeklődő figyelmébe:
Megjegyzés: a videót nem mi készítettük. 2017-től 2020-ig az eredeti linkről ágyaztuk be a blog bejegyzésbe a videót. 2020-ban a videót az eredeti linkről (https://www.youtube.com/watch?v=pqO6tKN2lc4) eltávolították. A blog bejegyzésbe jelenleg beágyazott videó a 2017-es mentett változat.
A feladatot részletekbe menően és komplex módon gondolkodva kell megtervezni, és implementációi komoly nyelvi eszköztárat igényelnek. Érdemes P. Steiner Java megoldását részletesen átnézni, újragondolva – újabb nyelvi eszköztárral – implementálni.
A feladat a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 1-4. óra: Elosztott alkalmazások, webszolgáltatások, illetve 5-8. óra: Szálkezelés, párhuzamosság alkalmaihoz kapcsolódik.
Weboldalunkon cookie-kat (sütiket) használunk, melyek célja, hogy teljesebb szolgáltatást nyújtsunk látogatóink részére. További böngészésével hozzájárul ezek használatához. ElfogadAdatkezelési szabályzat
Privacy Overview
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may affect your browsing experience.
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.