Laboratório Programação Concorrente 2022.2

Laboratório para implementação do CineLsd na linguagem Java, com foco na diferenciação da eficiencia entre o uso de threads sequenciais e concorrentes Código base.

🛠️ Construído com

• Java 11+ - Linguagem de implementação
• Maven - Gerente de Dependência

✒️ Autores

• Amilton Cristian - Desenvolvedor especializado em programação sequencial. - AmiltonCabral
• Iago Silva - Desenvolvedor especializado em programação concorrente. - Iagohss
• Joab Cesar - Responsável por testes, processamento e desenvolvimento auxiliar. - Joabcmp

Embora o desenvolvimento do projeto foi dividido igualmente estando todos presentes em reuniões sincronas de forma online.

🍷🗿 Estrategias adotadas

• A estratégia principal de concorrência é o uso de threads para processar atores em paralelo. O programa cria um pool de threads executoras usando ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();. O programa utiliza um padrão de tarefa dividida em duas partes: ActorHandler e RankingHandler. A classe ActorHandler implementa a interface Runnable e é responsável por processar um ator específico. A classe RankingHandler implementa a interface Callable e é responsável por calcular o ranking geral com base nas classificações dos atores processados.

• O programa utiliza uma fila compartilhada do tipo ConcurrentLinkedQueue chamada actorsQueue para armazenar os atores processados pelos threads executando ActorHandlers. Quando estas finalizam o processamento do ator, o colocam em uma fila onde a thread rankingHandler intera, extraindo os dados para colocar no ranking. Essa fila é thread-safe e permite que vários threads acessem e modifiquem a estrutura de dados sem causar condições de corrida.

• Para coordenar a execução dos threads e garantir que o programa principal aguarde a conclusão de todas as tarefas, é utilizado o CountDownLatch. O CountDownLatch latch é inicializado com o número de atores a serem processados (NUMBER_OF_ACTORS). Cada instância de ActorHandler chama o método latch.countDown() ao finalizar o processamento de um ator, indicando que a tarefa foi concluída. O programa principal chama latch.await() para aguardar até que todas as tarefas sejam concluídas antes de prosseguir.

• O programa também utiliza Callable e Future para lidar com a tarefa de cálculo do ranking. A instância de RankingHandler é submetida ao ExecutorService por meio do método executor.submit(rankingHandler), retornando um Future. O Future é usado para obter o resultado da tarefa de cálculo do ranking por meio do método ranking.get(). Essa abordagem permite que o programa principal aguarde a conclusão da tarefa de cálculo do ranking e obtenha seu resultado.

🔍 Funções auxiliares

Esse código fornece funções auxiliares para facilitar o desenvolvimento do projeto:

• readFile(): Lê o arquivo .txt que contém a lista de identificadores de atores e retorna uma determinada quantidade de atores definida:

  // Chamada exemplo
  String ACTORS_DATA_PATH = "./data/actors.txt";
  int NUMBER_OF_ACTORS = 1000;
  
  FileIOUtil.readFile(ACTORS_DATA_PATH, NUMBER_OF_ACTORS);

• csvWriter(): Escreve em um arquivo .csv o ranking de atores de acordo com seus scores;

  // Chamada exemplo
  FileIOUtil.csvWriter(actorsRatingMap, "actors.csv");

• requestActor(): Realiza requisição de um ator através do seu identificador:

  // Chamada exemplo
  CineLsdDatabaseService.requestActor("nm2095259");
  
  // Retorno
  {
    "id": "nm2095259",
    "name": "Bruce Lawrence",
    "movies": [
      "tt0276751",
      "tt2381249",
      "tt4480150",
      "tt0240510"
    ]
  }

• requestMovie(): Realiza requisição de um filme através do seu identificador:

  // Chamada exemplo
  CineLsdDatabaseService.requestMovie("tt0276751");
  
  // Retorno
  {
    "id": "tt0276751",
    "title": "About a Boy",
    "averageRating": 7.1,
    "numberOfVotes": 184626,
    "startYear": 2002,
    "lengthInMinutes": 101,
    "genres": [
      "Comedy",
      "Drama",
      "Romance"
    ]
  }

⚙️ Demonstração de possiveis resultados

sequencial.java

Concorrent.java