Параллельные объекты

В общем случае объекты запрашивают сервис от любого объекта посредством передачи ему сообщения "запрос к сервису". Обычно нет необходимости в последовательном выполнении, при котором один объект ожидает завершения работы сервиса по сделанному запросу. Общая модель взаимодействия объектов позволяет их одновременное выполнение в виде параллельных процессов. Такие объекты могут выполняться на одном компьютере или на разных машинах как распределенные объекты.

На практике в большинстве объектно-ориентированных языков программирования по умолчанию реализована модель последовательного выполнения, в которой запросы к сервисам объектов и вызовы функций реализованы одним и тем же способом. Например, на языке Java, когда объект, вызвавший объект theList (Список), создается из обычного класса объектов, это запишется так:

theList.append(17)

Здесь вызывается метод append (добавить), связанный с объектом theList, который добавляет элемент 17 в список theList, а выполнение объекта, сделавшего вызов, приостанавливается до тех пор, пока не завершится операция добавления. Однако в Java существует очень простой механизм потоков (threads), который позволяет создавать параллельно выполняющиеся объекты. Поэтому объектно-ориентированную архитектуру программной системы можно преобразовать так, чтобы объекты стали параллельными процессами.

Существует два типа параллельных объектов.

1. Серверы, в которых объект реализован как параллельный процесс с методами, соответствующими определенным операциям объекта. Методы запускаются в ответ на внешнее сообщение и могут выполняться параллельно с методами, связанными с другими объектами. По окончании всех действий выполнение объекта приостанавливается и он ожидает дальнейших запросов к сервису.

2. Активные объекты, у которых состояние может изменяться посредством операций, выполняющихся внутри самого объекта. Процесс, представляющий объект, постоянно выполняет эти операции, а следовательно, никогда не останавливается.

Серверы наиболее полезны в распределенных средах, где вызывающий и вызываемый объекты выполняются на разных компьютерах. Время ответа, которое требуется сервису, заранее не известно, поэтому где только можно следует спроектировать систему так, чтобы объект, отправивший запрос к сервису, не ждал, пока сервис выполнит запрос. Также серверы могут использоваться на одной машине, где им требуется некоторое время для выполнения запроса (например, печать документа) и где есть вероятность отправки запросов к сервису от нескольких разных объектов.

Активные объекты используются там, где объектам необходимо обновлять свое состояние через определенные интервалы времени. Такие объекты характерны для систем реального времени, в которых объекты связаны с аппаратными устройствами, собирающими информацию из окружения среды. Методы объектов позволяют другим объектам получить доступ к информации, определяющей состояние объекта.

В листинге 12.1 показано, как на языке Java можно определить и реализовать активный объект. Данный класс объектов представляет бортовой радиомаяк-ответчик (transponder) самолета. С помощью спутниковой навигационной системы радиомаяк-ответчик отслеживает положение самолета. Он может отвечать на сообщения, приходящие от компьютеров, управляющих воздушными полетами. В ответ на запрос метод givePosition сообщает текущее положение самолета.