2、并行编程与 JR 语言入门

并行编程与 JR 语言入门

1. 并行编程概述

并行编程旨在编写具有多个可并行执行进程的程序。该领域起源于 20 世纪 60 年代，当时独立设备控制器（通道）的发明促使人们将操作系统组织为并发程序，即使是单处理器机器也是如此。此后，计算机架构的快速发展催生了大量的多处理器架构，如共享内存多处理器、多计算机和工作站网络。这些架构的操作系统都是并发程序的实例。更重要的是，多处理器架构使得编写能够利用硬件固有并发特性的应用程序成为可能。如今，分布式系统、多处理器系统以及混合系统（如包含一些多处理器的分布式系统）十分普遍，并且这种趋势可能会持续下去。

并发程序指定两个或多个进程，它们协作执行一项任务。每个进程由一个顺序程序组成。进程通过通信进行协作，这进而产生了同步的需求。通信和同步可以通过读写共享变量或发送和接收消息来实现。共享变量最适用于在单处理器或共享内存多处理器上执行的并发程序。消息传递最适用于在多计算机或工作站网络上执行的分布式程序（消息传递也可用于共享内存机器）。

2. JR 语言简介

2.1 JR 对 Java 的扩展

JR 是 Java 编程语言的扩展，它基于 SR（同步资源）编程语言中的并发机制，增加了额外的并发支持。Java 是一种简洁、简单且流行的面向对象编程语言，但标准 Java 并发模型存在一定的局限性，它仅提供了线程、类似原始监视器的机制和远程方法调用（RMI），在并发程序的设计和实现方面灵活性不足。

JR 提供了比 Java 更丰富、更灵活的并发编程模型。它从 SR 中借鉴了以下特性：动态远程虚拟机创建、动态远程对象创建、远程方法调用、动态进程创建、支持会合、异步消息传递、信号量和共享变量。