PDF de programación - PROGRAMACION CONCURRENTE Y DISTRIBUIDA - VI.2: Red Ferroviaria ConSocket

PROGRAMACION CONCURRENTE Y

DISTRIBUIDA

VI.2: Red Ferroviaria ConSocket



Laura Barros

Objetivo

En esta versión del proyecto Red Ferroviaria se distribuye el código en varios
procesadores.

 El procesador NodoInfraestructura ejecuta el código relativo a los elementos situados

en tierra (infraestructura) (RedFerroviaria, Tunel, TramoFerroviario y
CentroRegulación).

 Hay un procesador NodoTren por cada uno de los trenes que circulan que ejecuta el

código relativo al control de su marcha (Tren). La interacción entre los trenes y la
infraestructura se realiza utilizando el paradigma Proxy-Servant, y la comunicación
entre estos se realiza utilizando sockets.



port [2000]

port [2040] Rojo

port [2050] Azul

n <<Internet>>1



port [2010]

port [2020] Rojo

port [2030] Azul



Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

2

Punto de partida I

Partimos de la aplicación RedFerroviariaLockJava, a la que
hemos cambiado su estructura para poder ser distribuida en
varios procesadores.

El código se ha separado en dos particiones (paquetes):
 El paquete infraestructura: contiene las clases que se instancian en el

procesador NodoInfraestructura.

 El paquete equipoMovil: contiene las clases que se embarcan en el

procesador NodoTren.



Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

3

Punto de partida II

Las modificaciones que se han hecho respecto de RedFerroviariaLockJava son:
 Finalización de la actividad de los trenes: El método entro() de la

clase CentroRegulación retorna un booleano. Lo obtiene el tren
cuando se accede al CentroRegulación para anunciar que entra en el
centro de regulación.

 si es true :actividad del tren debe finalizar definitivamente.
 si es false: el tren debe continuar.

 Proxys y Servants: La conexión de cada tren con las clases de la

infraestructura se ha realizado a través de parejas complementarias
Proxy-servant.

 La clase Tren tiene instancias de las clases: RedFerroviariaProxy,

TramoFerroviarioProxy, TunelProxy, CentroRegulacionProxy.

 Cada *Proxy ofrece localmente al tren, el conjunto de operaciones que

éste requiere del objeto que representa
(RedFerroviaria,TramoFerroviario, Tunel, CentroRegulacion).

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

4

Punto de partida III

 ...y Servants:

 La clase RedFerroviaria tiene agregada una instancia de la clase

RedFerroviariaServant.

 La clase Tunel tiene agregado una instancia de la clase TunelServant.
 La clase CentroRegulacion tiene agregado una instancia de la clase

CentroRegulacionServant.

 La clase TramoFerroviario tiene agregado una instancia de la clase

TramoFerroviarioServant.

 Los *Servant ejecutan por delegación en el elemento al que pertenecen
los requerimientos que se reciben de los trenes (a través de los proxies).
 ¿Cómo interacciona un tren con un elemento de la infraestructura?

1.

Invoca un método del correspondiente *Proxy que es local.

2. El *Proxy , a través de un socket, se comunica con el

correspondiente *Servant.

3. El *Servant ejecuta la interacción con el elemento.

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

5

Punto de partida III

Las interacciones que los trenes realizan sobre los elementos de la infraestructura
pueden ser de dos tipos:

 No bloqueantes: No implica ningún bloqueo prolongado del thread del tren. Ejemplos

de este tipo de interacción son:

 salgo():void de la clase Tunel
 esPosicionLibre(posición,tramo):boolean de la clase TramoFerroviario.

:Tren

:TramoFerroviarioProxy

:TramoFerroviarioServant

:RedFerroviaria

esPosicionLibre()



socket [2000]

sendMsj (esPosicionLibre)



sendMsj (return esPosicionLibre)



esPosicionLibre()

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

6

Punto de partida IV

 Bloqueantes: El thread del tren se suspende hasta que en el elemento de la

infraestructura se alcanza el estado que responde. Estas son:

 entro():boolean de la clase Tunel.
 entro(tramo):void de la clase CentroRegulacion.



:Tren

:TunelProxy

:TunelServant

:Tunel



entro()

Toma el lock de
TunelProxy

Suspendido en
read() de socket



sockets [port 2010]

sendMsj (entro())



:Agente



Suspendidoen lock

de Tunel



entro()

notify()

sendMsj (return entro())



notify()



Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros



salgo()

7

Arquitectura de la aplicación I

Clases incluidas en la partición infraestructura:
 Las clases RedFerroviaria, TramoFerroviario y Tunel son básicamente

iguales a las utilizadas en la aplicación RedFerroviariaLockJava.

 La clase CentroRegulación es también la misma, salvo que incorpora el

mecanismo de finalización de los trenes. Los cambios son:



Atributo nuevo:

terminado:boolean=false => Vale True si la actividad de los trenes
debe finalizar.

Métodos nuevos:

termina() => Establece que la actividad de los trenes del tramo
ferroviario debe finalizar.

entro():boolean =>

 Bloquea el thread entrante hasta que llegue la hora de salida de tren.
 Retorna true si la actividad del tren que invoca debe terminar.

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

8

Centro de Regulacion

/*Un tren informa de que entra en el centro de regulación. */
public synchronized boolean entro(){



numTrenes=numTrenes+1;
laRed.muestraCentroRegulacion(tramo, numTrenes);
while(proximaPartida>System.currentTimeMillis()){



}
proximaPartida=System.currentTimeMillis()+100*laRed.LAST_POSITION/

return terminado;

try{

}catch(InterruptedException e){};

wait(100);



(laRed.numMaxTrenesPorTramo()-2);


}
/**
* Se establece que la actividad de los trenes del tramo debe concluir.
*/
public void termina(){

}

terminado=true;

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

9

Arquitectura de la aplicación II

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

10

Nuevas Clases I

Clase RedFerroviariaServant:
 Servant que ejecuta los metodos de la RedFerroviaria que requiere cualquier
tren a través del *Proxy complementario utilizando el socket que se establece
entre ellos.

 Recibe por el socket de puerto 2000 como mensajes los métodos que los trenes

realizan sobre la RedFerroviaria.

 Invoca el método requerido en RedFerroviaria.
 Retorna el resultado.

Constructor:



RedFerroviariaServant(laRed:RedFerroviaria)=> Recibe como
parámetro la referencia a la RedFerroviaria de la que es servant.

Atributos:



laRed:RedFerroviaria => Referencia a la RedFerroviaria sobre el


que opera. Se establece en su constructor



<<final>>PORT:int=2000 => Puerto del socket por el que el
*Servant queda a la espera de recibir mensajes de los *Proxies
complementarios. Es constante [2000]
ServerSocket serv => Server que atiende los requerimientos que
recibe de los *Proxies complementarios por su puerto.

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

11

Nuevas Clases II

Clase TunelServant:
 Servant que ejecuta los métodos del Tunel que requiere cualquier tren a través

del *Proxy complementario utilizando el socket que se establece entre ellos.

 Recibe por el socket de puerto 2010 como mensajes las invocaciones de los

métodos que los trenes realizan sobre el Tunel.

 Invoca por el método requerido en Tunel.
 Retorna el resultado.

TunelServant(elTunel:Tunel)=> Recibe como parámetro la referencia
al Tunel del que es servant.

elTunel:Tunel => Referencia el Tunel sobre el que opera. Se
establece en su constructor.
<<final>>PORT:int=2010 => Puerto del socket por el que el
*Servant queda a la espera de recibir mensajes de los *Proxies
complementarios. Es constante [2010]
ServerSocket serv => Server que atiende los requerimientos que
recibe de los *Proxies complementarios por su puerto.

Constructor:


Atributos:



Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

12

Nuevas Clases III

Clase CentroRegulacionServant:

 Servant que ejecuta los métodos del CentroRegulacion que requiere cualquier tren a
través del *Proxy complementario utilizando el socket que se establece entre ellos.

 Recibe por el socket de puertos 2020 (tramo Rojo) y 2030 (tramo Azul) como mensajes

los métodos que los trenes realizan sobre el correspondiente CentroRegulacion.

 Invoca el método requerido en CentroRegulacion.
 Retorna el resultado.

Constructor:


CentroRegulacionServant(elCentroRegulacion:CentroRegulacion,
port:int)=> Recibe como parámetro la referencia al CentroRegulación del
que es servant, y el puerto (2020 - tramo Rojo ,2030 - tramo Azul).



Atributos:



elCentroRegulacion:CentroRegulacion => Referencia el
CentroRegulacion sobre el que opera. Se establece en su constructor.
<<final>>PORT:int => Puerto del socket por el que el *Servant queda a la
espera de recibir mensajes de los *Proxies complementarios. Se establece
en el constructor. Puede tomar los valores [2020] tramo rojo y [2030] tramo
azul.
ServerSocket serv => Server que atiende los requerimientos que recibe de
los *Proxies complementarios por su puerto.

Procodis’11: VI- Sockets Laura Barros

13

Nuevas Clases IV

Clase TramoFerroviarioServant:

 Servant que ejecuta los métodos del TramoFerroviario que requiere cualquier tren a
través del *Proxy complementario utilizando el socket que se establece entre ellos.

 Recibe por el socket de puertos 2040 (tramo Rojo) y 2050 (tramo Azul) como mensajes

los métodos que los trenes realizan sobre e