2015-06-04
374
Построение системы с несколькими потоками управления - непростая задача. Надо не только решить, как лучше всего распределить работу между параллельными активными объектами, но и продумать правильные механизмы (см. главу 28) коммуникации и синхронизации между активными и пассивными объектами в системе, гарантирующие правильность их поведения в присутствии нескольких потоков управления. Поэтому полезно визуализировать способы взаимодействия этих потоков между собой. В UML это можно сделать с помощью диаграмм классов (для описания статической семантики) и диаграмм взаимодействия (для описания динамической семантики), в которых участвуют активные классы и объекты.
Моделирование нескольких потоков управления осуществляется так:
- Идентифицируйте возможности распараллеливания действий и материализуйте каждый поток управления в виде активного класса. Сгруппируйте общие множества активных объектов в активный класс. Избегайте пере усложнения вида системы с точки зрения процессов (см. главу 2), причиной которого может стать введение слишком большой степени параллелизма.
- Рассмотрите баланс распределения обязанностей между активными класса ми (см. главы 4 и 9), а затем исследуйте, с какими другими активными и пассивными классами статически кооперируется каждый из них. Убедитесь, что каждый активный класс имеет внутреннюю структуру с высокой степенью связаности и слабо связан с соседними классами, и что для каждого класса правильно выбран набор атрибутов, операций и сигналов.
- Отобразите статические решения в виде диаграмм классов, явно выделив каждый активный класс.
- Рассмотрите, как каждая группа классов динамически кооперируется с прочими. Отобразите свои решения на диаграммах взаимодействия. Явно покажите активные объекты как начальные точки соответствующих потоков управления. Идентифицируйте каждую связанную последовательность, присваивая ей имя активного объекта.
- Обратите особое внимание на коммуникации между активными объектами. Пользуйтесь по мере необходимости как синхронными, так и асинхронными сообщениями.
- Обратите внимание на синхронизацию активных объектов и тех пассивных объектов, с которыми они кооперируются. Применяйте наиболее подходящую семантику - последовательную, охраняемую или параллельную.
На рис. 22.4 показана часть вида трейдерской системы с точки зрения процессов. Вы видите три объекта, которые параллельно питают систему информацией: StockTicker (БиржевойТикер), indexWatcher (наблюдательИндекса) и CNNNewsFeed (НовостнаяЛентаСММ), названные соответственно s, i и с. Два из них, s и i, обмениваются каждый со своим экземпляром класса Analyst (Аналитик) - al и а2. В рамках этого небольшого фрагмента модели класс Analyst может быть спроектирован в упрощенном виде - из расчета на то, что в каждый момент времени в любом из его экземпляров может быть активен только один поток управления. Однако оба экземпляра класса Analyst одновременно общаются с объектом AlertManager (ДиспетчерОповещений), которому мы дали имя т. Следовательно, m необходимо спроектировать так, чтобы он сохранял свою семантику в присутствии нескольких потоков управления m и c одновременно общаются с t - объектом класса TradingManager (управляющийТрейдингом). Каждому соединению присвоен порядковый номер, определяемый тем, какой поток управления им владеет.
|
|
|
|
|
|
Рис. 22.4 Моделирование потоков управления
Примечание: Диаграммы взаимодействия, подобные представленной выше, полезны для визуализации тех мест, где два потока управления могут пересекаться и где, следовательно, необходимо обратить особое внимание на проблемы коммуникации и синхронизации. Инструментальным программам разрешается реализовывать и дополнительные визуальные указания, например раскрашивать потоки в разные цвета.
К подобным диаграммам часто присоединяют автоматы (см. главу 21) с ортогональными состояниями, чтобы детально показать поведение активных объектов.
