Как ограничить функцию (по времени и памяти)?

Question

[Марат]

Добрый день!
Если это возможно вообще (например, для вычисления минимумов функций разными методами)...

public class C1
{
...
    public void f1(ArrayList<Integer> al1)
    {...

1. Возможно ли вызвать f1 таким образом, чтобы принудительно прервать ее вызов через 10 секунд, при этом она вернула посчитанные к тому моменту значения в al1?
2. Ограничить потребляемые ресурсы памяти при вызове f1

Знаю, что можно передать в параметрах вызова функции, но рассмотрим случай "злоупотребления" и необходимости принудительного ограничения.

Comments

[sim3x]

лучше использовать внешние простые скрипты для такого

[Марат]

sim3x: Я думаю, не очень хорошо запускать внешними скриптами jvm для выполнения отдельной функции + обеспечивать механизм обмена данными между функцией и основной программой. А если таких функций тысячи? Слишком много дополнительных накладных расходов.

[sim3x]

Joysi75: любишь кататься - люби и саночки возить

Answer 1

[Evhen]

Могу подсказать насчет первого пункта.

Запустить функцию отдельным потоком и при выполнение каждой операции проверять

Thread t = new Thread.... {

if (Thread.interrupted()) {
// сохранить текущий результат и выйти из метода
}
});;

t.start();

t.join(10000); // ждем поток 10 сек

t.interrupt(); // предлагаем потоку прервать выполнение

Answer 2

[cthulhudx]

1) Как сказал Sirikid - "лучше переписать функцию так, что бы она возвращала отсортированный список"

class SomeClass {
public List<Integer> calculate() {
List<Integer> results = new ArrayList<>();
//Выполняем вычисления, заполняем коллекцию
return Collections.sort(results);
} 
...

2)Ограничить потребляемую виртуальной машиной память можно с помощью ключей Xms и Xmx (работает не на всех jvm-ах).Ограничить же ресурсы потребляемые одним методом не представляется возможным.

Comments

[Deerenaros]

То есть тьюринг полнота вас не смущает?

[cthulhudx]

Deerenaros: При чем тут это? Нельзя ограничить память, потребляемую одним методом класса. Можно ограничить память потребляемую всей виртуальной машиной.

[Марат]

cthulhudx: Я не знаток Java - нет в нем механизма, запрещающего объявлять в теле функции локальные переменные (т.е. пользоваться только переменные описанными вне функции)?

[cthulhudx]

Joysi75: Нет. Зачем вам такое?

[Deerenaros]

cthulhudx: Ну при том, что не обязательно запрещать объявлять переменные в теле метода. Можно реализовать свой менеджер памяти. Да, это костыль. Да, это будет выглядеть неаккуратно. Но это будет работать. Почему нет?

[cthulhudx]

Deerenaros: При чем тут менеджер памяти? Вопрос о том, разрешать ли использовать локальные переменные или запрещать решает сам компилятор. Зачем делать из буханки автобус?

[Deerenaros]

cthulhudx: Эм. Какой вопрос - такой вопрос. И по вашей логики - причём тут локальные переменные. Они являются обязательным условием работоспособности программы? Почему нельзя хранить объекты не в переменных, но в структуре, словаре, например? Кто-то свыше приказал? А теперь реализуем требую логику ограничения по памяти в словаре и передаём в аргументе. gg wp

[cthulhudx]

Deerenaros: Вы по всей видимости не прочитали вопрос в комментариях, который звучал как "нет ли в Java механизма, запрещающего объявлять в теле функции локальные переменные?".И тут однозначный ответ - нет, ибо это решает javac.

[Deerenaros]

cthulhudx: Только что перечитал. Ничего подобного не нашёл. Приведите цитату или не было.

[cthulhudx]

->>
"Joysi75 @Joysi75
cthulhudx: Я не знаток Java - нет в нем механизма, запрещающего объявлять в теле функции локальные переменные (т.е. пользоваться только переменные описанными вне функции)?
Написано 06 янв."

Answer 3

[Deerenaros]

1) Можно навелосипедить на потоках, аля Eugene, можно использовать готовое аля Sirikid.
2) Делаем свой менеджер ресурсов, который ограничивает число созданных массивов. Из минусов - придётся использовать этот менеджер, что ни разу не удобно (разбухает код), да и без натива довольно сложно будет контролировать память. Но теоретически - возможно.
3) Зачем это нужно - остаётся открытым. Если не уверены, что задача будет выполнена вовремя, значит вы плохой программист. Если уверены, что задача не будет выполнена вовремя, значит требуется искать другое решение. В том числе потенциальный отказ от Java, которая сама по себе жрёт лишние ресурсы.

Comments

[Марат]

1) За это им и спасибо. За ответы.
2) Думаю слишком сложно и придется уделить много времени на менеджер а не написания функций f и т.п.
Ответ на вопрос 3: Мир не всегда черно-белый. И поэтому иногда не годится формулировка "задача должна быть выполнена вовремя", иногда бывает и следующая "задача должна дать результаты (с минимально возможной достигаемой погрешностью или максимальной глубиной дальнейших итераций) за время N" (причем реализуемая разными алгоритмами в разных функциях): поиск экстремумов многомерных функций, различные реализации метода ветвей и границ и т.п. В дальнейшем (проект учебный) программа будет выбирать по результатам анализа статистики вычислений уже конкретный алгоритм (реализованный в соответствующей функции).
Главное

[Deerenaros]

Joysi75: Ничего сложного не вижу. Передаём в аргументы такой функции новоиспечённые менеджеры и... Радуемся жизни. Усложняем как хотим. Неудобно, но реально. Третий вариант был скорее про требование ограничить память. Нет ничего сложного в том, чтобы самому контролировать выделение памяти внутри функции и задавать ограничения напрямую. Так будет и понятнее и эффективнее. Но коли надо (или хочется, почему бы и нет?) - возможно всё.

[Deerenaros]

Joysi75: функции=метода, тьфу меня.

[Deerenaros]

Deerenaros: И да, такие задачи действительно существуют, в основном это оптимизационные задачи, к которым нет эффективных алгоритмов ибо NP-полные... Но в реальной жизни почти всегда хватает эвристики, а там где не хватает, там печально. Но в целом, разрешение такого рода задач оптимальным алгоритмом с ограничением по времени тоже весьма себе эвристическая эвристика и очень сомнительно, что она даст результаты лучше, чем нестандартный узкоспециализированный подход. Причём вполне может статься, что в нестандартный довольно эффективный подход подразумевает ограничение на время исполнения, принято ограничивать косвенными методами: измерением текущей погрешности сверху, ограничением глубины рекурсии, ограничением числа членов ряда. Просто потому, что время - штука эфемерная и статистические измышления лучше строить на чём-то более стабильном.