Nichtsequentielle und Verteilte Programmierung mit Go: Synchronisation nebenläufiger Prozesse: Kommunikation – Kooperation – Konkurrenz (German Edition)

Dieses Buch führt in die Nichtsequentielle und Verteilte Programmierung mit Go ein und stellt grundlegende Konzepte zur Synchronisation und Kommunikation nebenläufiger Prozesse systematisch dar. Dazu zählen unter anderem Schlösser, Semaphore, Fairness und Verklemmungen, Monitore sowie der lokale und netzweite Botschaftenaustausch. Um Lesern die Konzepte nahezubringen, greift der Autor immer wieder die gleichen klassischen Beispiele auf. Das erleichtert das Lernen, denn die vorgestellten Konzepte lassen sich auf diese Weise besser mit den Sprachmitteln vergleichen. Das Buch folgt in seiner Grundstruktur den beiden Vorauflagen, enthält aber in der aktuellen, dritten Auflage einen neuen Teil zur Verteilten Programmierung mit drei Klassen von Algorithmen. Neben Netzwerken als Graphen werden dort unter anderem Algorithmen behandelt, die die Auswahl eines Leiters im Netzwerk ermöglichen oder das Kennenlernen des vollständigen Netzwerks, wenn jeder Beteiligte anfangs nur seine Nachbarn kennt. Die Algorithmen sind in der Programmiersprache Go formuliert. Mit dieser Sprache lassen sich zahlreiche Synchronisationskonzepte ausdrücken. Go bietet aufgrund der einfachen Syntax außerdem den Vorteil, dass auch Leser ohne Vorkenntnisse den grundlegenden Konzepten folgen können. In den Abschnitten zu Schlössern, Semaphoren und Monitoren werden darüber hinaus auch einige grundlegende Ansätze zur Programmierung in C und Java vorgestellt. Das Buch richtet sich an Studierende der Informatik und wurde für die Neuauflage klarer gegliedert. Zahlreiche Abschnitte wurden zudem teils erheblich erweitert. So wurden zusätzliche Algorithmen in das Kapitel über Schlösser aufgenommen und ein kurzes Kapitel übergrundlegende Aspekte der Softwaretechnik und deren Realisierung in Go eingefügt. Die Abschnitte über Semaphore und Monitore wurden um das Problem der Zigarettenraucher erweitert und den universellen Synchronisationsklassen sind nun eigene Kapitel gewidmet. Sämtliche Quelltexte sind online verfügbar. Dieses Buch führt in die Nichtsequentielle und Verteilte Programmierung mit Go ein und stellt grundlegende Konzepte zur Synchronisation und Kommunikation nebenläufiger Prozesse systematisch dar. Dazu zählen unter anderem Schlösser, Semaphore, Fairness und Verklemmungen, Monitore sowie der lokale und netzweite Botschaftenaustausch. Um Lesern die Konzepte nahezubringen, greift der Autor klassische Beispiele auf. Das erleichtert das Lernen, denn die vorgestellten Konzepte lassen sich auf diese Weise besser mit den Sprachmitteln vergleichen. Die Algorithmen sind in der Programmiersprache Go formuliert. Mit dieser Sprache lassen sich zahlreiche Synchronisationskonzepte ausdrücken. Go bietet aufgrund der einfachen Syntax außerdem den Vorteil, dass auch Leser ohne Vorkenntnisse den grundlegenden Konzepten folgen können. In den Abschnitten zu Schlössern, Semaphoren und Monitoren werden darüber hinaus auch einige grundlegende Ansätze zur Programmierung in C und Java vorgestellt. Das Buch richtet sich an Studierende der Informatik und wurde für die Neuauflage klarer gegliedert und teils erheblich erweitert. So wurden zusätzliche Algorithmen in das Kapitel über Schlösser aufgenommen und ein kurzes Kapitel über grundlegende Aspekte der Softwaretechnik und deren Realisierung in Go eingefügt. Die Abschnitte über Semaphore und Monitore wurden erweitert und den universellen Synchronisationsklassen sind nun eigene Kapitel gewidmet. Darüber hinaus wurde es um die Behandlung von Netzwerken als Graphen und Algorithmen zur verteilten Tiefen- und Breitensuche erweitert. Sämtliche Quelltexte sind online verfügbar. Der Inhalt Einführung Schlösser Pakete, Interfaces und abstrakte Datentypen Semaphore Der Staffelstab-Algorithmus Universelle kritische Abschnitte Fairness Verklemmungen Monitore Universelle Monitore Botschaftenaustausch Vergleich der bisherigen Sprachkonstrukte Netzweiter Botschaftenaustausch Universelle ferne Monitore Netzwerke als Graphen Pulsschlag-Algorithmen Traversierungsalgorithmen Auswahlalgorithmen Der Autor Dipl.-Math. Dr.rer.nat. Christian Maurer studierte in Berlin und promovierte in Mathematik an der Universität Bremen. Er war längere Zeit als Wiss. Assistent und Assistenzprofessor für Mathematik an der Freien Universität Berlin, dann kurze Zeit als Fachleiter für Informatik an einem Berliner Gymnasium und schließlich viele Jahre lang als Leiter der Lehrerweiterbildung am Fachbereich Mathematik und Informatik der Freien Universität Berlin tätig. Während dieser Zeit - und auch noch danach im Ruhestand - war er Lehrbeauftragter für Informatik Front Matter ....Pages I-XXII Einführung (Christian Maurer)....Pages 1-33 Schlösser (Christian Maurer)....Pages 35-79 Pakete, Interfaces und abstrakte Datentypen (Christian Maurer)....Pages 81-95 Semaphore (Christian Maurer)....Pages 97-146 Der Staffelstab-Algorithmus (Christian Maurer)....Pages 147-156 Universelle kritische Abschnitte (Christian Maurer)....Pages 157-175 Fairness (Christian Maurer)....Pages 177-179 Verklemmungen (Christian Maurer)....Pages 181-194 Monitore (Christian Maurer)....Pages 195-231 Universelle Monitore (Christian Maurer)....Pages 233-251 Botschaftenaustausch (Christian Maurer)....Pages 253-283 Vergleich der bisherigen Sprachkonstrukte (Christian Maurer)....Pages 285-286 Netzweiter Botschaftenaustausch (Christian Maurer)....Pages 287-302 Universelle ferne Monitore (Christian Maurer)....Pages 303-316 Netzwerke als Graphen (Christian Maurer)....Pages 317-340 Pulsschlag-Algorithmen (Christian Maurer)....Pages 341-350 Traversierungsalgorithmen (Christian Maurer)....Pages 351-388 Auswahlalgorithmen (Christian Maurer)....Pages 389-404 Back Matter ....Pages 405-412 Der Band bietet eine kompakte Einführung in die Nichtsequentielle Programmierung als gemeinsamen Kern von Vorlesungen über Betriebssysteme, Verteilte Systeme, Parallele Algorithmen, Echtzeitprogrammierung und Datenbanktransaktionen. Basiskonzepte zur Synchronisation und Kommunikation nebenläufiger Prozesse werden systematisch dargestellt: Schlösser, Semaphore, Monitore, lokaler und netzweiter Botschaftenaustausch. Die Algorithmen sind in der Programmiersprache Google Go formuliert, mit der viele Synchronisationskonzepte ausgedrückt werden können.