El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
HOME Els meus cursos Finalitzats
◄ Anterior
◄

Objectes Protegits

Següent ►
►

Els objectes protegits en Ada són una característica poderosa per gestionar la concurrència i la sincronització entre tasques. Proporcionen una manera segura i eficient de compartir dades entre tasques sense necessitat de bloquejos explícits, evitant així molts dels problemes comuns associats amb la programació concurrent, com ara les condicions de carrera.

Conceptes Clau

Definició d'Objectes Protegits

Un objecte protegit és una estructura que encapsula dades i operacions que poden ser accedides de manera concurrent per múltiples tasques. Els objectes protegits garanteixen que les operacions sobre les dades encapsulades es realitzin de manera atòmica i segura.

Components d'un Objecte Protegit

Un objecte protegit pot contenir:

  • Dades protegides: Variables que són compartides entre tasques.
  • Entrades: Operacions que poden ser cridades per tasques i que poden bloquejar-se fins que es compleixin certes condicions.
  • Procediments protegits: Operacions que s'executen de manera atòmica i no es poden bloquejar.
  • Funcions protegides: Operacions que poden llegir dades protegides de manera segura.

Exemple Pràctic

A continuació, es mostra un exemple d'un objecte protegit que implementa un comptador segur per a múltiples tasques:

protected Counter is
   procedure Increment;
   function Value return Integer;
private
   Count : Integer := 0;
end Counter;

protected body Counter is
   procedure Increment is
   begin
      Count := Count + 1;
   end Increment;

   function Value return Integer is
   begin
      return Count;
   end Value;
end Counter;

Explicació del Codi

  • Declaració de l'Objecte Protegit: protected Counter is defineix un objecte protegit anomenat Counter.
  • Procediment Increment: procedure Increment incrementa el valor del comptador de manera segura.
  • Funció Value: function Value return Integer retorna el valor actual del comptador.
  • Dades Protegides: Count : Integer := 0 és la variable protegida que emmagatzema el valor del comptador.

Exercici Pràctic

Enunciat

Crea un objecte protegit anomenat Shared_Buffer que implementi un buffer circular segur per a múltiples tasques. El buffer ha de tenir les següents operacions:

  • Add_Item(Item : in Integer): Afegeix un element al buffer.
  • Remove_Item return Integer: Elimina i retorna un element del buffer.
  • Is_Empty return Boolean: Retorna si el buffer està buit.
  • Is_Full return Boolean: Retorna si el buffer està ple.

Solució

protected Shared_Buffer is
   procedure Add_Item(Item : in Integer);
   function Remove_Item return Integer;
   function Is_Empty return Boolean;
   function Is_Full return Boolean;
private
   Buffer : array (1 .. 10) of Integer;
   Head : Integer := 1;
   Tail : Integer := 1;
   Count : Integer := 0;
end Shared_Buffer;

protected body Shared_Buffer is
   procedure Add_Item(Item : in Integer) is
   begin
      if Count < 10 then
         Buffer(Tail) := Item;
         Tail := (Tail mod 10) + 1;
         Count := Count + 1;
      end if;
   end Add_Item;

   function Remove_Item return Integer is
      Item : Integer;
   begin
      if Count > 0 then
         Item := Buffer(Head);
         Head := (Head mod 10) + 1;
         Count := Count - 1;
         return Item;
      else
         return -1; -- Indicador de buffer buit
      end if;
   end Remove_Item;

   function Is_Empty return Boolean is
   begin
      return Count = 0;
   end Is_Empty;

   function Is_Full return Boolean is
   begin
      return Count = 10;
   end Is_Full;
end Shared_Buffer;

Explicació del Codi

  • Declaració de l'Objecte Protegit: protected Shared_Buffer is defineix un objecte protegit anomenat Shared_Buffer.
  • Procediment Add_Item: procedure Add_Item(Item : in Integer) afegeix un element al buffer si no està ple.
  • Funció Remove_Item: function Remove_Item return Integer elimina i retorna un element del buffer si no està buit.
  • Funció Is_Empty: function Is_Empty return Boolean retorna si el buffer està buit.
  • Funció Is_Full: function Is_Full return Boolean retorna si el buffer està ple.
  • Dades Protegides: Buffer, Head, Tail i Count són les variables protegides que gestionen l'estat del buffer.

Errors Comuns i Consells

  • Condicions de Bloqueig: Assegura't que les operacions que poden bloquejar-se (com Remove_Item quan el buffer està buit) es gestionin adequadament per evitar bloquejos infinits.
  • Accés Concurrent: Utilitza objectes protegits per evitar condicions de carrera i garantir l'accés segur a les dades compartides.
  • Gestió de Recursos: Assegura't que els recursos compartits es gestionin de manera eficient per evitar colls d'ampolla en el rendiment.

Resum

Els objectes protegits en Ada proporcionen una manera segura i eficient de gestionar la concurrència i la sincronització entre tasques. En encapsular dades i operacions en una estructura protegida, es garanteix que les operacions es realitzin de manera atòmica i segura, evitant molts dels problemes comuns associats amb la programació concurrent. Amb la pràctica i la comprensió dels conceptes clau, els programadors poden utilitzar objectes protegits per crear aplicacions robustes i eficients en Ada.

◄ Anterior
◄
Següent ►
►
El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
© Copyright 2024. Tots els drets reservats