Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

//. . .

void suggestionsForMajor(in courses Major);

void suggestionsForMinor(in courses Minor);

void suggestionsForGeneral(in courses General);

void suggestionsForElectives(in courses Electives);

courses currentDegreePlan();

courses suggestedSchedule();

//. . .

};

Главная цель интерфейса black_board — обеспечить доступ для чтения и записи со стороны источников знаний. В данном случае при разделении «классной доски» необходимо предусмотреть сегменты для каждого источника знаний. [23]Это позволяет источникам знаний получать доступ к «классной доске» посредством CRCW-стратегии. Другими словами, несколько типов источников знаний могут получить доступ к «классной доске» одновременно, но источники знаний одинакового типа должны быть ограничены применением CREW-стратегии. Любой метод или функция-член, с помощью которого источники знаний будут получать доступ к»классной доске», должен быть определен в интерфейсном классе black_board. Класс courses объявляется с использованием типа CORBA, и поэтому его можно применять в качестве параметра и значений, возвращаемых методами при взаимодействии между источниками знаний и «классной доской». Поэтому эти объявления класса black_board

courses Minor; courses Major;

будут использованы для представления информации, которая либо записывается на «классную доску», либо считывается с нее. Тип courses — это синоним для CORBA-типа sequence, полученный в результате использования typedef-объявления. Тип sequence в CORBA представляет собой вектор (массив) переменной длины. Это означает, что переменные типа courses используются для хранения массива элементов типа long. Каждый long-элемент предназначен для хранения кода курса. Каждый код курса представляет курс обучения, предлагаемый в колледже. Поскольку С++ не имеет типа sequence, то объявление sequence преобразуется в С++-класс. Этот класс имеет такое же имя, как sequence typedef: courses. Процесс преобразования из CORBA-типов в типы С++ происходит во время IDL-компиляции при построении CORBA-приложения. IDL-компилятор должен перевести объявление sequence в С++-код, С++-класс courses должен автоматически включать перечисленные ниже функции.

allocbuf() freebuf() get_buffer() length() operator[] release() replace() maximum ()

Источники знаний будут взаимодействовать с «классной доской» с помощью этих методов. Объявление sequence «невидимо» для источников знаний; они «видят» только класс courses. Поскольку CORBA поддерживает такие типы данных, как структуры (struct), классы, массивы и последовательности, источники знаний могут обмениваться с «классной доской» высокоорганизованными объектами. Это позволяет программисту поддерживать объектно-ориентированное представление при обмене данными с «классной доской». Поддержка объектно-ориентированного представления (где это необходимо) является важным фактором понижения уровня сложности параллельного программирования. Способность просто считывать с «классной доски» и записывать на нее сложные объекты или даже иерархии объектов упрощает программирование в параллельных приложениях. Нет необходимости выполнять преобразование из примитивных типов данных в сложные объекты: можно совершать обмен сложными объектами напрямую.

Обратите внимание на то, что в интерфейсном классе (см. листинг 13.1) нет объявлений переменных. Вспомните, что интерфейсный класс в CORBA-реализации ограничивается только объявлением методов. В интерфейсном классе не существует компонентов, предназначенных для хранения информации. CORBA-классы должны тесно контактировать с С++-реализациями до конца работы приложения. Реальные реализации методов и необходимых переменных вносятся в производный класс (выведенный из этого интерфейсного класса). Производный класс, выведенный из интерфейсного класса black_board, представлен в листинге 13.2.

// Листинг 13.2. Фрагмент класса реализации для

// интерфейсного класса black_board

#include «black_board.h»

#include

class blackboard : virtual public POA_black_board{

protected:

//. . .

set SuggestionForMajor;

set SuggestionForMinor;

set SuggestionForGeneral;

set SuggestionForElective;

courses Schedule; courses DegreePlan;

public:

blackboard(void); ~blackboard(void);

void suggestionsForMajor(const courses &X);

void suggestionsForMinor(const courses &X);

void suggestionsForGeneral(const courses &X);

void suggestionsForElectives(const courses &X);

courses *currentDegreePlan(void);

courses *suggestedSchedule(void);

//. . .

} ;

Этот класс реализации используется для предоставления реальных определений методов, объявленных в интерфейсном классе. Помимо реализации методов, производный класс может содержать компоненты данных, поскольку они не объявлены в качестве интерфейса. Обратите внимание на то, что класс реализации black_board, представленный в листинге 13.2, наследует непосредственно не интерфейсный класс black_board, а класс POA_black_board, который является одним из тех классов, которые создает IDL-компилятор от имени интерфейсного класса black_board. Объявление класса POA_black_board приведено в листинге 13.3.

// Листинг 13.3. Фрагмент объявления класса POA_black_board,

// созданного idl-компилятором для

// интерфейсного класса black_board

class POA_black_board : virtual public PortableServer::StaticImplementation

{

public:

virtual -POA_black_board (); black_board_ptr _this ();

bool dispatch (CORBA::StaticServerRequest_ptr); virtual void invoke (CORBA::StaticServerRequest_ptr); virtual CORBA::Boolean _is_a (const char *); virtual CORBA::InterfaceDef_ptr _get_interface (); virtual CORBA::RepositoryId _primary_interface

(const PortableServer::ObjectId &, PortableServer::POA_ptr);

virtual void * _narrow_helper (const char *); static POA_black_board * _narrow (

PortableServer::Servant); virtual CORBA::Object_ptr _make_stub (PortableServer::

POA_ptr,

CORBA::Object_ptr);

//.. .

virtual void suggestionsForMajor (const courses& Major)

= 0;

virtual void suggestionsForMinor (const courses& Minor)

= 0;

virtual void suggestionsForGeneral (

const courses& General) = 0;

virtual void suggestionsForElectives (

const courses& Electives) = 0;

virtual courses* currentDegreePlan() = 0;

virtual courses* suggestedSchedule() = 0;

//. . . protected:

POA_black_board () {}; private:

POA_black_board (const POA_black_board &); void operator= (const POA_black_board &);

};

Обратите внимание на то, что класс в листинге 13.3 является абстрактны м, поскольку он содержит чисто виртуальные функции-члены, напри м ер:

virtual courses* suggestedSchedule() = 0;

Это означает, что данный класс нельзя использовать напря м ую. Из него необходи м о вывести производный класс, в которо м будут определены реальные функции-члены для всех объявлений чисто виртуальных функций. Класс POA_black_board,представленный в листинге 13.2, содержит требуе м ые определения для всех чисто виртуальных функций-членов. Что касается нашего класса «классной доски*', то для реализации действий са м ой «доски» и источников знаний используются С ++-м етоды. Однако источники знаний реализованы частично в языке С++ и частично в языке логического про г ра мм ирования Prolog. [24]Но поскольку С++ под д ерживает мультиязыковую и мультипарадигматическую разработку, к средствам С++ можно вполне добавить достоинства языка Prolog. В С++ мы можем либо породить Prolog-задачи (с помощью posix_spawn() - или fork-exec-функций), либо получить доступ к среде Prolog через ее интерфейс с незнакомыми языками программирования, который позволяет Prolog-среде общаться непосредственно с С++ и наоборот. Независимо от того, на каком языке создана реализация источников знаний — С++ или Prolog, объект «классной доски» должен взаимодействовать только с С++-методами.