Semantische Kapselung und Nebenläufigkeitstransparenz in der objektorientierten Programmierung

• Antragsteller: Professor Dr. Arnd Poetzsch-Heffter
• Fachliche Zuordnung: Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 18162541

Die Objektorientierung hat sich zu einem Paradigma von erheblicher Bedeutung entwickelt. Mit dem breiten Einsatz objektorientierter Sprachen in der Softwareentwicklung werden Kapselungstechniken und eine adäquate Unterstützung von Nebenläufigkeit immer wichtiger. Derzeit stehen dafür nur recht elementare Konzepte zur Verfügung, Dies führt zu schwer auffindbaren Fehlern und verhindert Produktivitätssteigerungen. Projektziel ist die Entwicklung eines höheren Modells für die nebenläufige objektorientierte Programmierung. Im Mittelpunkt steht dabei die Strukturierung des Speichers in gekapselte Objektbereiche. Objektbereiche können aus einigen wenigen, aber auch aus Tausenden von Objekten bestehen und hierarchisch aufgebaut sein. In der Bereichsschnittstelle lässt sich deklarieren, welche Methoden oder Abfolgen von Methodenaufrufen atomar1 ausgeführt werden sollen. Atomare Ausführung garantiert Nebenläufigkeitstransparenz^ d.h. die Ausführung wird nicht von anderen Ausführungssträngen (Threads) beeinflusst, so dass viele Vorteile der sequentieller Programmierung erhalten bleiben. Das Programmiermodell wird als Erweiterung einer Java-Programmierumgebung implementiert und evaluiert. Zur Spezifikation von Bereichen und ihren Schnittstellen wird eine Annotationssprache entwickelt. Ein Konsistenzchecker prüft, ob Java-Programme die Atomaritätsgarantien ihrer Annotationen gewährleisten. Ein Generator reichert annotierte sequentielle Programme automatisch so mit Synchronisationsanweisungen an, dass sie dem Programmiermodell genügen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen