TP-systemes-concurrents/TP5/max/MaxTab.java

//v0.1.2 15/11/21 (PM) (0.1.2 : modification (mineure) des parties à compléter)

import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.LinkOption;
import java.io.IOException;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.List;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.LinkedList;

import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.RecursiveTask;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;

class MaxLocal implements Callable<Integer> {
    // pool fixe
    private int début;
    private int fin;
    private int[] tableau;

    MaxLocal(int[] t, int d, int f) {
        this.début = d;
        this.fin = f;
        this.tableau = t;
    }

    @Override
    public Integer call() { // le résultat doit être un objet
        int ml = 0;
        for (int i = début; i < fin; i++) {
            if (tableau[i] > ml) {
                ml = tableau[i];
            }
        }
        return ml;
    }
}

class TraiterFragment extends RecursiveTask<Integer> {
    // pool fork-join
    private int début;
    private int fin;
    private int[] tableau;
    static int seuil;

    private int max = 0;

    TraiterFragment(int[] t, int d, int f) {
        début = d;
        fin = f;
        tableau = t;
    }

    protected Integer compute() {

        int resteAFaire = this.fin - this.début;

        if (resteAFaire > TraiterFragment.seuil) {
            // System.out.println("Décomposition de resteAFaire : " + resteAFaire);

            TraiterFragment sp1 = new TraiterFragment(tableau, début, début + resteAFaire / 2);
            TraiterFragment sp2 = new TraiterFragment(tableau, début + resteAFaire / 2, fin);

            sp1.fork();
            sp2.fork();

            return Math.max(sp1.join(), sp2.join());

        } else {
            // System.out.println("Traitement direct de resteAFaire : " + resteAFaire);
            return new MaxLocal(tableau, début, fin).call();
        }
    }
}

public class MaxTab {
    // --------- Mono
    static int maxMono(int[] t) {
        int max = 0;
        for (int i = 0; i < t.length; i++) {
            max = Math.max(t[i], max);
        }
        return max;
    }

    // -------- Pool Fixe
    static int maxPoolFixe(ExecutorService xs, int[] t, int nbT) throws InterruptedException, ExecutionException {
        List<Future<Integer>> résultats = new LinkedList<Future<Integer>>();
        int max = 0; // on suppose que les entiers à trier sont positifs
        int grain = Math.max(1, t.length / nbT); /*
                                                  * taille d'une recherche locale = taille du tableau/nombre de tâches
                                                  * soumises (ou 1 dans le cas (aberrant) où il y a plus de tâches que
                                                  * d'éléments du tableau)
                                                  */

        return max;
    }

    // -------- Pool ForkJoin
    static int maxForkJoin(ForkJoinPool f, int[] t) {
        TraiterFragment tout = new TraiterFragment(t, 0, t.length - 1);
        return tout.compute();
    }

    // -------- main
    public static void main(String[] args)
            throws InterruptedException, ExecutionException, IOException, FileNotFoundException {

        int nbOuvriersPool = 0; // nb ouvriers du pool fixe. Bonne valeur : nb de processeurs disponibles
        int nbEssais = -1;
        int nbTâches = -1;
        int tailleTronçon = -1; // nb d'éléments du tableau traités par chaque ouvrier (FJ)
        String chemin = "";
        int[] tableau;
        long départ, fin;
        int max;

        long[] tempsMono, tempsPool, tempsForkJoin;

        if (args.length == 5) { // analyse des paramètres
            chemin = args[0];
            try {
                nbEssais = Integer.parseInt(args[1]);
                nbTâches = Integer.parseInt(args[2]);
                tailleTronçon = Integer.parseInt(args[3]);
                nbOuvriersPool = Integer.parseInt(args[4]);
            } catch (NumberFormatException nfx) {
                throw new IllegalArgumentException("\nUsage : MaxTab <fichier> <nb essais>"
                        + " <nb tâches (pool)> <taille tronçon (FJ)>" + " <nb ouvriers du pool (pool)>\n"
                        + " * <nb tâches (pool)> = nb de fragments à traiter \n"
                        + " * <taille tronçon (FJ)> = taille du fragment \n");
            }
        }
        if ((nbEssais < 1) || (nbTâches < 1) || (tailleTronçon < 1) || (nbOuvriersPool < 1)
                || !Files.isRegularFile(Paths.get(chemin), LinkOption.NOFOLLOW_LINKS))
            throw new IllegalArgumentException(
                    "\nUsage : MaxTab <fichier> <nb essais>" + " <nb tâches (pool)> <taille tronçon (FJ)>"
                            + " <nb ouvriers du pool (pool)>\n" + " * <nb tâches (pool)> = nb de fragments à traiter \n"
                            + " * <taille tronçon (FJ)> = taille du fragment \n");
        // appel correct
        tempsMono = new long[nbEssais];
        tempsPool = new long[nbEssais];
        tempsForkJoin = new long[nbEssais];
        tableau = TableauxDisque.charger(chemin);
        System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors() + " processeurs disponibles pour la JVM");

        // créer un pool avec un nombre fixe d'ouvriers
        ExecutorService poule = Executors.newFixedThreadPool(nbOuvriersPool);

        // créer un pool ForkJoin
        ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();
        TraiterFragment.seuil = tailleTronçon;

        for (int i = 0; i < nbEssais; i++) {
            départ = System.nanoTime();
            max = maxMono(tableau);
            fin = System.nanoTime();
            tempsMono[i] = (fin - départ);
            System.out
                    .println("Essai [" + i + "] : maximum = " + max + ", durée (mono) " + tempsMono[i] / 1_000 + "µs");
        }
        System.out.println("--------------------");

        for (int i = 0; i < nbEssais; i++) {
            départ = System.nanoTime();
            max = maxPoolFixe(poule, tableau, nbTâches);
            fin = System.nanoTime();
            tempsPool[i] = (fin - départ);
            System.out
                    .println("Essai [" + i + "] : maximum = " + max + ", durée (pool) " + tempsPool[i] / 1_000 + "µs");
        }
        poule.shutdown();
        System.out.println("--------------------");

        for (int i = 0; i < nbEssais; i++) {
            départ = System.nanoTime();
            max = maxForkJoin(fjp, tableau);
            fin = System.nanoTime();
            tempsForkJoin[i] = (fin - départ);
            System.out.println(
                    "Essai [" + i + "] : maximum = " + max + ", durée (FJ) " + tempsForkJoin[i] / 1_000 + "µs");
        }
        System.out.println("--------------------");
    }
}