A high performance Java middleware for general purpose computing and capacity planning.

Abstract

Middlewares ou Frameworks são fundamentais no desenvolvimento de aplicações distribuídas devido a complexidade das mesmas. Muitas soluções foram propostas nas últimas três décadas de melhorias e a linguagem Java faz parte destes esforços. A comunidade Java é enorme e a linguagem oferece suporte para computação de alto desempenho (HPC), assim como para plataformas de pequeno porte, tais como as adotadas para IoT. Os middlewares Java para HPC implementam funcionalidades, tais como escalonamento de processos, tolerância a falhas, portabilidade de código, instalação simplificada em grandes clusters, desenvolvimento colaborativo na pilha de serviços em nuvem, execução de código existente sem refatoração, suporte a estruturas de dados distribuídas e nativas, execução de tarefas de forma assíncrona no cluster, suporte a criação de variáveis globais distribuídas, conceito de super-pares e muitas outras melhorias. Infelizmente, tais funcionalidades nunca foram reunidas em uma API única de uma solução de middleware simples e rápida. Neste trabalho, é apresentado o Java Cá&Lá ou simplesmente JCL, um middleware para desenvolvedores Java que adota computação reflexiva e possui modelo de programação baseado em endereçamento compartilhado e distribuído. O JCL reúne diversas funcionalidades apresentadas separadamente nas últimas décadas, permitindo construir aplicações paralelas ou distribuídas a partir de poucas instruções portáveis e sendo capaz de ser executado sobre diferentes plataformas, incluindo as IoT. Este trabalho apresenta as funcionalidades e a arquitetura do JCL, compara e contrasta JCL e seus concorrentes, e apresenta resultados experimentais de aplicações JCL.