vanyadx / hw2

Домашнее задание №2

Домашнее задание

Практическое задание по курсу Параллельное Программирование на кафедре ВМ, факультета ЕН, 2016 год. Исследование performance проблем в многопоточной среде с помощью JMH.

Необходимое ПО

1. Java SDK 7 или более поздняя: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

2. Apache Maven 3.x: http://maven.apache.org/download.cgi

Описание

Задание включает в себя следующие основные исходные файлы:

• src/main/java/ru/ifmo/pp/jmh/FalseSharing содержит пример бенчмарка, позволяющий проанализировать проблему false sharing.

• pom.xml содержит описание проекта для системы сборки Maven. Используейте его, чтобы создать проект в вашей любимой среде разработки. Рекомендуется IntelliJ IDEA. Используя операцию File | Import Project... и указав месторасположение файла pom.xml, вы создадите проект для выполнения задания.

Задание

1. Необходимо написать несколько бенчмарков:

   1. Бенчмарк, показывающий false sharing problem
      • https://en.wikipedia.org/wiki/False_sharing
   2. Бенчмарк, показывающий насколько дорогой доступ к volatile по сравнению с доступом к не volatile
      • как будет меняться время доступа в зависимости от количества потоков?
      • как будет меняться время доступа в зависимости от того, разделяется ли переменная между потоками? (см. @State(Scope.Group|Scope.Shared))
   3. Бенчмарк, сравнивающий различные методы синхронизации: volatile, synchronized, ReentrantLock
      • требуется создать класс с полем типа long и использовать различные методы синхронизации для доступа к нему
      • как будет меняться время доступа в зависимости от количества потоков?
      • как будет меняться время доступа в зависимости от того, разделяется ли переменная между потоками? (см. @State(Scope.Group|Scope.Shared))
   4. Бенчмарк, сравнивающий различные реализации отображения (Map) из стандартной библиотеки, корректно работающие в многопоточной среде: ConcurrentSkipListMap, ConcurrentHashMap, Collections.synchronizedWith(..)
      • как будет меняться время доступа в зависимости от количества потоков?
      • как будет меняться время доступа в зависимости от количества значений?

2. При написании необходимо использовать библиотеку JMH (Java Microbenchmark Harness). Все измерения должны быть в наносекундах (TimeUnit.NANOSECONDS)

3. Для каждого из бенчмарков следует предоставить отчетные данные с объяснением выявлыенного эффекта. Отчеты должны быть написаны в Markdown и находиться в корне проекта в файле <benchmark_name>.md. В начале отчета должна содержаться информация о железе, на котором запускались бенчмарки.

4. Во время защиты вы должы быть в состоянии объяснить выявленные эффекты на вашей платформе (скорее всего это x86).

5. Код должен быть отформатирован в сотвеетсвевии со стандартным Java стилем используя 4 пробела для выравнивания кода. Следуйте стилю, в котором написан класс FalseSharing. Плохо отформатированный код не будет проверяться.

Сборка и запуск бенчмарков

Для сборки проекта используйте команду mvn package. В результате сборке сгенерируется target/banchmarks.jar, который запускает написанные бенчмарки. Используйте команду java -jar target/benchmarks.jar для запуска.

Порядок сдачи

1. Сдавать задание нужно в виде форка и пулл-реквеста, в описании укажите ФИО и номер группы. Подробнее про пулл-реквесты можно почитать тут: http://habrahabr.ru/post/125999/ и https://help.github.com/articles/using-pull-requests.

2. Если задание выполнено неверно, то это будет написано в комментариях к пулл-реквесту. Сдавать задание на проверку можно несколько раз.

3. После того, как будет сдано верное решение, его нужно защитить во время практического занятия. В рамках защиты будет задано несколько вопросов по вашему коду и работе в целом.

Система оценивания и баллы

Максимум за задание 10 баллов. За каждый вид ошибок снимается по одному баллу. Баллы выставляются только после защиты.

Например, если за две попытки сдачи допущено три ошибки, и две из них имеют общий корень, то снимается 2 балла. В итоге получаем 8 баллов.

Ссылка на таблицу с баллами: https://goo.gl/LRqkYq