了得網計算機/網絡_Haskell並行與並發編程

編輯推薦

本書在讀者已經具備一定Haskell使用經驗的基礎上，展示了如何使用該語言提供的多種API和框架編寫並行和並發程序。讀者將學到如何通過並行編程利用多核處理器來加速計算密集型的程序，以及如何通過並發編程使用線程編寫多交互程序。

作者通過大量可以運行、試驗以及擴展的代碼示例來引領讀者完成本書的閱讀。本書將並行Haskell和並發Haskell分成單獨的兩部分講解，書中還包括一些練習，用於幫助熟悉以下概念。

● 在Haskell中通過Eval monad和求值策略表達並行性

● 通過Par monad並行化普通的Haskell代碼

● 使用Repa庫構建基於數組的並行計算

● 使用Accelerate庫直接在GPU上運行計算

● 使用一些基本的接口編寫並發代碼

● 為更大、更復雜的程序構建線程樹

● 學習如何構建高速並發網絡服務程序

● 編寫在網絡中的多臺機器上運行的分布式程序

內容簡介

《Haskell並行與並發編程》深入淺出地介紹如何使用Haskell語言及相關的庫和框架編寫並行和並發程序。《Haskell並行與並發編程》用兩個部分分別講解並行Haskell編程和並發Haskell編程。根據編程模型的不同，並行部分介紹了3種並行編程方式：基於惰性求值的並行(Eval Monad及求值策略)、基於數據流的並行(Par Monad)以及面向大規模數組算法的並行(Repa數據並行編程和Acellerate GPU編程)。並發部分則按抽像層次由低到高分別涉及線程和MVar、重疊I/O、線程的取消和超時、軟件事務內存、高級並發抽像、並發網絡服務程序、使用線程並行編程和分布式編程等，最後還介紹調試、性能調優以及外部函數接口。書中包含大量可運行的代碼示例，並附有詳細的注釋，讀者通過親身運行、修改和調試代碼，可極大地加深對書中內容的理解。

《Haskell並行與並發編程》適合有一定Haskell語言基礎的程序員或者對並行或並發編程感興趣的相關人員閱讀。

作者簡介

Simon Marlow 是Facebook的軟件工程師，Haskell社區的領軍人物。他主持了Haskell 2010委員會並擔任Haskell語言2010報告的編輯。Simon還是廣泛使用的Glasgow Haskell編譯器（GHC）的主要開發者之一。

1.1術語：並行性和並發性
1.2工具和資源
1.3示例代碼
第一部分並行Haskell
第2章並行基礎：Eval Monad
2.1惰性求值和弱首範式
2.2Eval monad、rpar和rseq
2.3示例：並行化數獨解算器
2.4Deepseq
第3章求值策略
3.1參數化策略
3.2列表並行求值策略
3.3示例：K均值問題

第1章緒論

1.1術語：並行性和並發性

1.2工具和資源

1.3示例代碼

第一部分並行Haskell

第2章並行基礎：Eval Monad

2.1惰性求值和弱首範式

2.2Eval monad、rpar和rseq

2.3示例：並行化數獨解算器

2.4Deepseq

第3章求值策略

3.1參數化策略

3.2列表並行求值策略

3.3示例：K均值問題

3.3.1並行化K均值問題求解

3.3.2性能和分析

3.3.3spark活動可視化

3.3.4粒度

3.4spark垃圾回收與投機並行

3.5使用parBuffer並行化惰性流

3.6分塊策略

3.7恆等性

第4章數據流並行：Par Monad

4.1示例：圖中的最短路徑

4.2流水線並行

4.2.1生產者限速

4.2.2流水線並行的局限性

4.3示例：會議時間表

4.4示例：並行類型推斷器

4.5使用不同的調度器

4.6Par monad和策略的對比

第5章Repa數據並行編程

5.1數組、形狀和索引

5.2數組運算

5.3示例：計算最短路徑

5.4折疊和形狀多態

5.5示例：圖像旋轉

5.6小結

第6章Acellerate GPU編程

6.1概述

6.2數組和索引

6.3運行簡單Accelerate計算

6.4標量數組

6.5數組索引

6.6在Acc中創建數組

6.7數組配對

6.8常數

6.9示例：最短路徑

6.9.1在GPU上運行

6.9.2調試CUDA後端

6.10示例：Mandelbrot集生成器

第二部分並發Haskell

第7章並發基礎：線程和MVar

7.1簡單的示例：提醒器

7.2通信：MVar

7.3MVar用作簡單通道：日志服務

7.4MVar用作共享狀態的容器

7.5MVar用作：界通道

7.6公正性

第8章重疊I/O

8.1Haskell中的異常

8.2Async的錯誤處理

8.3合並

第9章線程的取消和超時

9.1異步異常

9.2異步異常的屏蔽

9.3bracket操作

9.4通道的異步異常安全

9.5超時

9.6異步異常的捕獲

9.7mask和forkIO

9.8關於異步異常的討論

第10章軟件事務內存

10.1運行示例：窗口管理

10.2阻塞

10.3阻塞直到發生變化

10.4STM的合並

10.5Async的重實現

10.6通道的STM實現

10.6.1更多可能的操作

10.6.2阻塞操作的復合

10.6.3異步異常安全

10.7通道的另一種實現

10.8有界通道

10.9STM的適用性

10.10性能

10.11小結

第11章高級並發抽像

11.1線程洩漏的避免

11.2對稱並發組合子

11.3添加函子實例

11.4小結：Async API

第12章並發網絡服務程序

12.1簡易服務器

12.2包含狀態的簡易服務器

12.2.1設計一：單一全局鎖

12.2.2設計二：每條服務線程一個通道

12.2.3設計三：使用廣播通道

12.2.4設計四：使用STM

12.2.5實現

12.3聊天服務器

12.3.1架構

12.3.2客戶數據

12.3.3服務器數據

12.3.4服務器

12.3.5設置新客戶

12.3.6運行客戶處理

12.3.7小結

第13章使用線程並行編程

13.1如何通過並發實現並行

13.2示例：文件搜索

13.2.1串行版本

13.2.2並行版本

13.2.3性能和伸縮性

13.2.4使用信號量限制線程數量

13.2.5ParIO monad

第14章分布式編程

14.1distributed-process及相關軟件包

14.2分布式是並發還是並行？

14.3第一個示例：ping

14.3.1進程和Process Monad

14.3.2定義消息類型

14.3.3Ping服務進程

14.3.4主進程

14.3.5main函數

14.3.6Ping示例小結

14.4多節點ping

14.4.1單機運行多節點

14.4.2多機運行

14.5有類型通道

14.6故障處理

14.7分布式聊天服務器

14.7.1數據類型

14.7.2發送消息

14.7.3廣播

14.7.4分布式處理

14.7.5測試服務器

14.7.6故障以及增刪節點

14.8練習：分布式鍵值存儲

第15章調試、性能調整以及外部函數接口

15.1並發程序調試

15.1.1查看線程狀態

15.1.2記錄事件日志和ThreadScope

15.1.3死鎖檢測

15.2並發(和並行)程序的調優

15.2.1創建線程和Mvar操作

15.2.2共享並發數據結構

15.2.3RTS選項的調整

15.3並發和外部函數接口

15.3.1線程和外部對外調用

15.3.2異步異常和外部調用

15.3.3線程和外部對內調用

媒體評論

“這是第一本為從業者而非研究人員徹底、一致地講解並行和並發函數式編程的書籍。Simon Marlow完全清楚他所介紹的內容：他編寫了GHC的並行運行時繫統，並且至今仍然是這方面的大師。好樣的！”

—— Simon Peyton-Jones，Haskell語言設計者之一

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