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1、3報告題目作者姓名（學(xué)號、email地址）(南京大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)系, 南京 210093)摘 要:如果不考慮繼承性,并發(fā)性與對象技術(shù)的結(jié)合是很自然的.繼承反常(又稱繼承異常)現(xiàn)象是繼承性和并發(fā)性不相容的主要原因之一.現(xiàn)階段人們對繼承反?，F(xiàn)象的認(rèn)識有許多模糊之處,出發(fā)點不盡相同,形式化的工作也很少.對不同的subtyping關(guān)系考慮其特有的漸增式繼承方法有利于把握繼承反?，F(xiàn)象的實質(zhì),也豐富了“在并發(fā)面向?qū)ο笳Z言中應(yīng)將inheritance層次和subtyping層次區(qū)別對待”這一認(rèn)識的內(nèi)涵.在闡述基本觀點之后,采用范疇論的術(shù)語對相關(guān)的概念和定義做了形式化工作.一些觀點和結(jié)論適用于區(qū)分和解釋

2、相關(guān)工作的出發(fā)點和貢獻,并對并發(fā)面向?qū)ο蠹夹g(shù)中繼承性的建模問題有所啟示.關(guān)鍵詞:并發(fā)性;面向?qū)ο?繼承反常;漸增式繼承;范疇論中圖法分類號:tp301文獻標(biāo)識碼: a1 引言如圖1所示,類buffer實現(xiàn)了一個有界緩沖區(qū)類型,可以并發(fā)地接受消息put和get.同步機制采用了“method guards”方式,即為每一個method附加一個guard謂詞2.構(gòu)造buffer的另一個子類lockablebuffer也會引發(fā)同樣的問題.這種“為獲得有效繼承而必須對父類代碼進行實質(zhì)性修改的現(xiàn)象”就是所謂的繼承反常(inheritance anomaly)35.interest patternsvect

3、orclusteringpatternderivationfeatureextractiondocumentdatabasevectordatabasedocumentclustersinteresttopicsfig.1 mining interest patterns圖1 興趣模式的挖掘過程2 理解繼承反?，F(xiàn)象2.1 區(qū)別inheritance和subtyping綜合各種觀點,要理解和解釋繼承反常現(xiàn)象,首先必須正確區(qū)別inheritance層次和subtyping層次,并深刻領(lǐng)會二者的聯(lián)系6,7.對于這個問題,文獻1,8的觀點是比較權(quán)威的.在此基礎(chǔ)上,我們的理解是:inheritance是

4、在代碼層次上作修改,而subtyping是在語義層次上作修改.前者是代碼共享的一種重要途徑,但不能保證subclass能夠繼承superclass的行為;后者要求subtype保持supertype的某種外部可觀察行為(或語義行為),在規(guī)范一級共享,同代碼沒有關(guān)系.inheritance層次關(guān)系可以理解為“is_similar_to”(或“l(fā)ike”)的關(guān)系,而將“is_a”關(guān)系更適合用在理解subtyping層次關(guān)系上,見表19.table 1 latency of macro-instructions表1 宏指令的時延acronymmacro-instructionslatency (ns

5、)event symbolvaluesymbolnsinet_slice_init()87tan(a,e)nstnet_slice_stop()154-nsenet_slice_exit()904 (1.4%)tgn(g,e)nsointer-overhead between net_slice_start() and net_slice_stop()150ton(o,e)nsaoverhead of net_slice_start()303tbn(b,e)命題1. 設(shè)rÍrl,r¢Ír,r定義的class范疇為cr,r¢定義的class范疇為cr

6、62;,則cr¢是cr的子范疇,并稱之為cr的子class范疇.證明:對任何a,bÎob cr=ob cr¢,homcr¢(a,b)Íhomcr(a,b).推論1. 任何rÍrl定義的class范疇cr都是cl的子class范疇.2.2 漸增式繼承subtyping要求subtype保持supertype的某種行為(可看作是一種不變量,比如同步約束)10.subclass在增加新的屬性或方法時,為了避免破壞這種不變量,難免要對繼承的代碼進行擴展或修改.這種擴展或修改很可能是重大的或?qū)嵸|(zhì)性的,結(jié)果使得代碼共享失去意義.這便是繼承反常的直

7、觀含義.假定非線性優(yōu)化問題:(1)的近似解為,其中由邊界條件決定.確定其余幾個bézier系數(shù)是一個非線性約束優(yōu)化問題.我們采用基于一維線性搜索的整體收斂的newton迭代方法來求解.其基本的迭代格式為步長采用回溯線性搜索方法確定,下降方向是newton方向,這種非線性優(yōu)化方法是一個比較成功的具有整體收斂性的方法,對于初值的選擇沒有苛刻的要求.internetresponserequestbrowserfront_end serverback_end serverback_end serverback_end server.fig.2 the framework of the tb-

8、ccrd based dwss圖2 基于標(biāo)記的緩存協(xié)作dwss系統(tǒng)框架基于tb-ccrd的新系統(tǒng)采用與linux直接路由式虛擬服務(wù)器相同的框架結(jié)構(gòu)11.如圖2所示,dwss的各個后端服務(wù)器通過高速以太網(wǎng)相互連接,它們屏蔽arp協(xié)議,并擁有與前端機相同的ip(記為vip)和web服務(wù)端口號(記為vport),在用戶看來,這個系統(tǒng)就相當(dāng)于一個ip地址為vip,服務(wù)端口號為vport的web服務(wù)器.在新系統(tǒng)中,前端機負(fù)責(zé)接收來自用戶的數(shù)據(jù)包,發(fā)放用于指示處理該數(shù)據(jù)包最適當(dāng)?shù)姆?wù)器id(可以是后端機在系統(tǒng)內(nèi)部的標(biāo)識符,也可以是它的mac地址)的標(biāo)記,并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包;后端機則負(fù)責(zé)處理由前端機轉(zhuǎn)發(fā)而來的用戶

9、數(shù)據(jù)包并直接回應(yīng)用戶,具體包括建立/拆除與用戶的tcp連接、tcp連接轉(zhuǎn)交以及提供url內(nèi)容等工作.2.2.1 定義繼承反?，F(xiàn)象本節(jié)是對上述觀點的形式化描述,可與第2.2節(jié)對照閱讀.范疇論的觀點層次較高,易于抽象出問題的本質(zhì).與程序p在f下運行等價的錯誤影響程序pf有(2)initpf=initp,varpf=varf,unitpf=ða1Åf;a2Åf;anÅf,wherepf=wherepÙfaultassumptionf.2.2.2 解釋繼承反?，F(xiàn)象例1:在談到順序面向?qū)ο笳Z言時,一般不涉及繼承反?，F(xiàn)象.這是因為,這類語言l都默認(rèn)一個特殊

10、的subtyping關(guān)系p(由rl定義的完整inheritance層次關(guān)系被默認(rèn)為相應(yīng)于p的漸增式繼承關(guān)系),它對應(yīng)的type范疇記為tl,滿足:cl實現(xiàn)tl,實現(xiàn)函子為f:"a(aÎob cl®fa=type(a).l無p-繼承反常.因為順序面向?qū)ο笳Z言不提供定義subtyping關(guān)系的機制,所以這種默認(rèn)的subtyping關(guān)系是語言中惟一的subtyping關(guān)系,這些語言l無繼承反常.3 結(jié)束語本文形式地給出了“繼承反?，F(xiàn)象”的一種一般性定義.定義對每一種subtyping關(guān)系都有其相對應(yīng)的“漸增式繼承”,使其更具有普適性.文中“漸增式繼承”是一個相對的概念,

11、這有助于對人們“使繼承反常現(xiàn)象得到緩解”的努力得以分類和評價.致謝 在此,我們向?qū)Ρ疚牡墓ぷ鹘o予支持和建議的同行,尤其是北京大學(xué)計算機科學(xué)技術(shù)系袁崇義教授、屈婉玲教授領(lǐng)導(dǎo)的討論班上的同學(xué)和老師表示感謝.references:1 clifton c, leavens gt, chambers c, millstein t. multijava: modular open classes and symmetric multiple dispatch for java. acm sigplan notices, 2000,35(10):130-145.2 wegner p, zdonik sb.

12、inheritance as an incremental modification mechanism or what like is and isnt like. in: gjessing s, nygaard k, eds. proc. of the ecoop88. lncs 322, heidelberg: springer-verlag, 1988. 55-77.3 waxman bm. routing of multipoint connections. ieee journal on selected areas in communications, 1988,6(9):161

13、7-1622.4 yonezawa a. abcl: an object-oriented concurrent system. cambridge: mit press, 1990.5 matsuoka s, yonezawa a. analysis of inheritance anomaly in object-oriented concurrent programming languages. in: agha g, wegner p, yonezawa a, eds. research directions in concurrent object-oriented programm

14、ing. cambridge: mit press, 1993. 107-150.6 hemige v. object-oriented design of the groupware layer for the ecosystem information system ms. thesis. university of montana, 1995.7 rose a, perez m, clements p. modechart toolset users guide. technical report, nml/mrl/5540-94-7427, austin: university of

15、texas at austin, 1994.8 keene se. a programmers guide to object-oriented programming in common lisp. boston: addison-wesley longman publishing co., inc., 1988.9 guo l, tang zs. specification and verification of the triple-modular redundancy fault-tolerant system. journal of software, 2003,14(1):2835 (in chinese with english abstract). 10 schutze, h. dimensions of meaning. in: whitelock p, ed. proc. of the supercomputing92. los alamitos, 1992. 787796. ftp:/11 wang xw. research on quality-of-service management and group com