iX Developer Programmieren heute 01/2012

Parallelprogrammierung

Sollen Softwareentwickler die Kunst der Multi-Core-Programmierung erlernen oder gelingt es, die Komplexität der Parallelisierung hinter der sequenziellen Illusion zu verstecken? Die Community weiß die Antwort (noch) nicht. Darum sollte jeder die grundlegenden Begriffe, Probleme, Lösungsansätze und Paradigmen kennen.

Agile ALM

Vor allem durch den Erfolg von Open-Source-Software und die Verbreitung agiler Praktiken hat sich die Landschaft des Application Lifecycle Management in den letzten Jahren grundlegend verändert. Trotz der damit einhergehenden Innovation bleibt die große Herausforderung die Integration zwischen den Tools.

• Parallelprogrammierung

  • Multi-Core-Programmierung
    Grundsätzliches zur nebenläufigen und parallelen Programmierung
  • STM
    Software Transactional Memory in Clojure
  • Aktoren
    Aktor-Programmierung am Beispiel von Akka
  • MapReduce
    Nebenläufigkeit in Googles Programmiersprache Go
  • Dataflow
    Nebenläufigkeit am Beispiel von Groovy
  • Multithreading
    Concurrency-Bibliotheken bei .Net und Java
  • Thread-Programmierung
    Nebenläufige Programmstrukturen in C++11
  
  

  Agile ALM

  • Application Lifecyle
    Von Open Source zu Enterprise: Das neue Gesicht von ALM
  • Versionskontrolle
    Über den Status quo verteilter Versionsverwaltungssysteme
  • Build-Tools
    SBT und Gradle: Aufstrebende Konkurrenz für Ant und Maven
  • Continuous Integration
    Kontinuierliches Integrieren in Zeiten agiler Programmierung
  • Build-Management
    Pünktliche Releases mit Continuous Delivery
  • Qualitätssicherung
    Auswertung der Umfrage „Softwaretest in der Praxis“
  • Security
    Softwaresicherheit durch Application Lifecycle Management
  • Recht
    Vertragliche Tücken der agilen Softwareentwicklung

Dass das Internet die Art und Weise, wie Menschen leben, denken, arbeiten und ihre Umgebung wahrnehmen, maßgeblich verändert hat, ist eine Binsenweisheit. Davon am meisten betroffen war und ist die IT-Branche, liegt es doch in ihrer Aufgabe, die Wünsche und Anforderungen webaffiner Individuen und Unternehmen zu befriedigen. Das hat zu komplexen Softwarearchitekturen und riesigen Datenmengen geführt – und wer glaubt, dass das Datenaufkommen im Internet über die letzten 20 Jahre weitgehend gleichmäßig gestiegen ist, irrt gewaltig. So sahen Experten für die letzten fünf Jahre eine Datenexplosion um den Faktor 10, und das wird sich wohl auch in den nächsten Jahren exponentiell weiter vervielfachen.

Zur Bewältigung dieser Aufgabe sind die eingeschlagenen Wege verschieden. Mittlerweile gibt es zum Beispiel zahlreiche Verfahren, den Datentransfer softwareseitig zu beschleunigen, auf der Hardwareseite sind etwa Multi-Core- und Many-Core-Plattformen en vogue. Laut den Analysten von IDC sind 2011 bereits die Hälfte der gelieferten Prozessoren Dual-Core-Systeme; Plattformen mit einem Kern werden mit nur noch etwa 10 Prozent Anteil fast zum Nischenprodukt. Doch schon 2013 sollen die Dual-Cores das gleiche Schicksal erfahren. Die Marktforscher sehen dann 30 bis 35 Prozent Quad-Cores und circa 50 Prozent für Systeme mit mehr als vier Kernen.

Heißt das nun, dass sämtliche Software für die neuen Prozessorarchitekturen neu oder umzuschreiben ist? Sicherlich nicht. Allerdings sollten sich Entwickler jetzt mit den zahlreichen Konzepten in der parallelen Programmierung auseinandersetzen, um abwägen zu können, ob sie aus ihren neuen oder bestehenden Applikationen dank der Mehrkernsysteme mehr Leistung herausholen können.

Die Konzepte zur parallelen und nebenläufigen Programmierung – die wichtigsten werden in diesem Heft vorgestellt – sind größtenteils gar nicht so neu. Sie erfahren jedoch durch die mittlerweile bestehenden Hardwarevoraussetzungen eine neue, berechtigte Aufmerksamkeit. Gewisse Vorteile bei ihrer Implementierung haben sicherlich junge Sprachen wie Clojure, Scala und Go, die eben zu einer Zeit entstanden sind, als abzusehen war, dass Moore’s Law zur Verdopplung der Geschwindigkeit der Prozessoren alle 18 bis 24 Monate nur noch bedingt greift. Sie werden teilweise explizit zur Parallelisierung entwickelt. Schwieriger haben es hingegen verbreitete Plattformen wie Java und C++, die den Ballast mehrjähriger Entwicklungen mittragen müssen und dadurch hinsichtlich des Innovationsgrads behäbig erscheinen. Deswegen dauert es bei ihnen länger, die Konzepte paralleler und nebenläufiger Programmierung zu realisieren. Dafür können Anwender frühzeitig auf eine Vielzahl an Bibliotheken zurückgreifen, die es wie Fork/Join bei Java 7 oder Boost.Thread in C++11 endlich in die Standards gepackt haben.

Intel Parallel Studio XE 2011:

Die Toolsuite für die Parallelprogrammierung kombiniert Intels C++- und Fortran-Compiler, Performance- und Parallel-Bibliotheken mit den Profiling-Werkzeugen Intel Inspector XE und Intel VTune Amplifyer XE (30-tägige Testversion).




Eclipse 3.7.1 für Java-Entwickler:

Das erste Service Pack der aktuellen Version der Java-Entwicklungsumgebung berücksichtigt die mit Java 7 eingeführten neuen Sprach-Features.