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Skyframe StateMachines का इस्तेमाल करने के लिए गाइड

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खास जानकारी

Skyframe StateMachine, डिकॉन्स्ट्रक्ट किया गया फ़ंक्शन-ऑब्जेक्ट है, जो हेप में मौजूद होता है. ज़रूरी वैल्यू तुरंत उपलब्ध न होने पर, यह एट्रिब्यूट¹ के लिए, ज़रूरत के मुताबिक और बिना किसी गड़बड़ी के आकलन की सुविधा देता है. हालांकि, इसके लिए वैल्यू को अलग-अलग समय पर कैलकुलेट किया जाता है. StateMachine, इंतज़ार करते समय थ्रेड संसाधन को इस्तेमाल नहीं कर सकता. इसके बजाय, उसे निलंबित और फिर से शुरू करना पड़ता है. इस तरह, डेकस्ट्रक्चर करने से फिर से एंट्री करने के लिए साफ़ तौर पर पॉइंट दिखते हैं, ताकि पहले की गणना को छोड़ा जा सके.

StateMachine का इस्तेमाल, क्रम, शाखाओं, और स्ट्रक्चर्ड लॉजिकल एक साथ होने वाली प्रोसेस को दिखाने के लिए किया जा सकता है. साथ ही, इन्हें खास तौर पर Skyframe इंटरैक्शन के लिए बनाया गया है. StateMachine को बड़े StateMachine में कंपोज किया जा सकता है और सब-StateMachine शेयर किए जा सकते हैं. एक साथ कई टास्क करने की सुविधा, हमेशा हैरारकी के हिसाब से और पूरी तरह से लॉजिकल होती है. एक साथ चलने वाले हर सबटास्क, एक ही शेयर किए गए पैरंट SkyFunction थ्रेड में चलता है.

परिचय

इस सेक्शन में, java.com.google.devtools.build.skyframe.state पैकेज में मौजूद StateMachine के बारे में कम शब्दों में बताया गया है.

Skyframe के रीस्टार्ट होने के बारे में खास जानकारी

Skyframe एक ऐसा फ़्रेमवर्क है जो डिपेंडेंसी ग्राफ़ का पैरलल तरीके से आकलन करता है. ग्राफ़ का हर नोड SkyFunction के मूल्यांकन के साथ मेल खाता है जिसमें SkyKey अपने पैरामीटर तय करती है और SkyValue उसका नतीजा बताता है. कैलकुलेशन मॉडल ऐसा है कि SkyFunction, SkyKey के हिसाब से SkyValues को लुकअप कर सकता है. इससे, अन्य SkyFunctions का बार-बार और एक साथ आकलन करने की प्रोसेस शुरू हो जाती है. जब कंप्यूटेशन के कुछ सबग्राफ़ के अधूरे होने की वजह से कंप्यूटेशन का कुछ सबग्राफ़ पूरा नहीं होता, तो ब्लॉक करने के बजाय, थ्रेड जोड़ने के बजाय, उसे ब्लॉक करना होता है. इससे पता चलता है कि इनपुट मौजूद न होने की वजह से यह अधूरा है.nullnullgetValue पहले से अनुरोध की गई सभी SkyValues उपलब्ध होने पर, Skyframe SkyFunctions को रीस्टार्ट करता है.

SkyKeyComputeState के आने से पहले, रीस्टार्ट को मैनेज करने का पारंपरिक तरीका यह था कि कैलकुलेशन को पूरी तरह से फिर से चलाया जाता था. हालांकि, इसकी जटिलता दोगुनी है, लेकिन इस तरह से लिखे गए फ़ंक्शन आखिर में पूरे हो जाते हैं, क्योंकि हर बार फिर से चलाने पर, कम लुकअप null दिखाते हैं. SkyKeyComputeState की मदद से, मैन्युअल तरीके से तय किए गए चेकपॉइंट डेटा को SkyFunction के साथ जोड़ा जा सकता है. इससे, डेटा को फिर से कैलकुलेट करने में लगने वाला समय बचता है.

StateMachine, SkyKeyComputeState में मौजूद ऑब्जेक्ट होते हैं. ये ऑब्जेक्ट, SkyFunction के फिर से शुरू होने पर, कैश मेमोरी में सेव किए गए वैल्यू का इस्तेमाल करके, फिर से कैलकुलेट किए जाने की ज़रूरत को कम कर देते हैं. ऐसा तब होता है, जब SkyKeyComputeState कैश मेमोरी में सेव हो. इसके लिए, ये ऑब्जेक्ट, निलंबित और फिर से शुरू करने के हुक को एक्सपोज़ करते हैं.

`SkyKeyComputeState` में स्टेटफ़ुल कैलकुलेशन

ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डिज़ाइन के हिसाब से, डेटा वैल्यू के बजाय SkyKeyComputeState में कैलकुलेट किए गए ऑब्जेक्ट को स्टोर करना सही होता है. Java में, ऑब्जेक्ट को ले जाने वाले व्यवहार का कम से कम ब्यौरा एक फ़ंक्शनल इंटरफ़ेस होता है और यह काफ़ी होता है. StateMachine में ये चीज़ें शामिल हैं, जो बार-बार पूछी जाती हैं. इसकी परिभाषा².

@FunctionalInterface
public interface StateMachine {
  StateMachine step(Tasks tasks) throws InterruptedException;
}

Tasks इंटरफ़ेस, SkyFunction.Environment से मिलता-जुलता है, लेकिन इसे एक साथ काम न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है. साथ ही, यह एक साथ काम करने वाले सबटास्क के लिए भी काम करता है³.

step की रिटर्न वैल्यू एक और StateMachine है. इससे चरणों के क्रम की जानकारी, इंडक्टिव तरीके से दी जाती है. step, StateMachine के पूरा हो जाने पर DONE वैल्यू दिखाता है. उदाहरण के लिए:

class HelloWorld implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    System.out.println("hello");
    return this::step2;  // The next step is HelloWorld.step2.
  }

  private StateMachine step2(Tasks tasks) {
     System.out.println("world");
     // DONE is special value defined in the `StateMachine` interface signaling
     // that the computation is done.
     return DONE;
  }
}

इस फ़ंक्शन का इस्तेमाल करके, StateMachine फ़ंक्शन के आउटपुट के बारे में बताया गया है.

hello
world

ध्यान दें कि step2, StateMachine के फ़ंक्शनल इंटरफ़ेस की परिभाषा को पूरा करता है. इसलिए, this::step2 का तरीका रेफ़रंस भी StateMachine है. StateMachine में अगली स्थिति तय करने का सबसे सामान्य तरीका, तरीकों के रेफ़रंस देना है.

निलंबित और फिर से चालू करना

आसानी से, कंप्यूटेशन को मोनोलिथिक फ़ंक्शन के बजाय StateMachine चरणों में बांटकर, किसी कंप्यूटेशन को सस्पेंड करने और फिर से शुरू करने के लिए ज़रूरी हुक देता है. StateMachine.step के वापस आने पर, निलंबन का एक साफ़ तौर पर बताया गया समय दिखता है. रिटर्न की गई StateMachine वैल्यू से तय किया गया कॉन्टिन्यूएशन, फिर से शुरू करने का एक साफ़ तौर पर बताया गया पॉइंट है. इस तरह, फिर से कैलकुलेट करने से बचा जा सकता है, क्योंकि कैलकुलेशन को वहीं से शुरू किया जा सकता है जहां से छोड़ा गया था.

कॉलबैक, कंटिन्युएशन, और एसिंक्रोनस कंप्यूटेशन

तकनीकी शब्दों में, StateMachine कंटिन्यूएशन के तौर पर काम करता है. इससे यह तय होता है कि कौनसा कैलकुलेशन किया जाए. ब्लॉक करने के बजाय, StateMachine step फ़ंक्शन से वापस आकर, खुद को सस्पेंड कर सकता है. इससे कंट्रोल, Driver इंस्टेंस पर वापस चला जाता है. इसके बाद, Driver पहले से तैयार StateMachine पर स्विच कर सकता है या कंट्रोल को फिर से Skyframe पर छोड़ सकता है.

आम तौर पर, कॉलबैक और कंटिन्यूएशन को एक ही कॉन्सेप्ट के तौर पर देखा जाता है. हालांकि, StateMachines इन दोनों के बीच अंतर बनाए रखता है.

कॉलबैक - इससे पता चलता है कि एसिंक्रोनस कैलकुलेशन का नतीजा कहां सेव करना है.
जारी रखना - यह कार्रवाई के अगले चरण की स्थिति बताता है.

एसिंक्रोनस कार्रवाई शुरू करते समय कॉलबैक की ज़रूरत होती है, जिसका मतलब है कि तरीके को कॉल करने के तुरंत बाद वास्तविक कार्रवाई नहीं होती है, जैसा कि SkyValue लुकअप के मामले में होता है. कॉलबैक को जितना हो सके उतना आसान रखना चाहिए.

कंटिन्युएशन, StateMachine की रिटर्न वैल्यू होती हैं, जो StateMachine की रिटर्न वैल्यू होती हैं. ये सभी एसिंक्रोनस कंप्यूटेशन के हल हो जाने के बाद, कॉम्प्लेक्स एक्ज़ीक्यूशन को इनकैप्सुलेट करती हैं. इस स्ट्रक्चर्ड तरीके से, कॉलबैक की जटिलता को मैनेज करने में मदद मिलती है.

Tasks

Tasks इंटरफ़ेस StateMachine में एक एपीआई उपलब्ध कराता है, ताकि SkyKey के ज़रिए SkyValues का पता लगाया जा सके और एक साथ किए जाने वाले सबटास्क शेड्यूल किए जा सकें.

interface Tasks {
  void enqueue(StateMachine subtask);

  void lookUp(SkyKey key, Consumer<SkyValue> sink);

  <E extends Exception>
  void lookUp(SkyKey key, Class<E> exceptionClass, ValueOrExceptionSink<E> sink);

  // lookUp overloads for 2 and 3 exception types exist, but are elided here.
}

SkyValue लुकअप

StateMachine, SkyValues देखने के लिए Tasks.lookUp ओवरलोड का इस्तेमाल करते हैं. ये SkyFunction.Environment.getValue और SkyFunction.Environment.getValueOrThrow के बराबर होते हैं और अपवाद के तौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले सिमेंटिक्स भी होते हैं. लागू करने की प्रोसेस तुरंत नहीं की जाती है. इसके बजाय, ऐसा करने से पहले, वह ज़्यादा से ज़्यादा⁴ लुकअप को बैच बना देता है. उदाहरण के लिए, शायद यह वैल्यू तुरंत उपलब्ध न हो. उदाहरण के लिए, स्काईफ़्रेम को रीस्टार्ट करने पर कॉलर को यह पता चलता है कि कॉलबैक का इस्तेमाल करके, इस वैल्यू का क्या करना है.

StateMachine प्रोसेसर (Driver और उसे SkyFrame में जोड़कर) यह गारंटी देता है कि मान, अगली स्थिति शुरू होने से पहले उपलब्ध हो गया है. इसका एक उदाहरण यहां दिया गया है.

class DoesLookup implements StateMachine, Consumer<SkyValue> {
  private Value value;

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    tasks.lookUp(new Key(), (Consumer<SkyValue>) this);
    return this::processValue;
  }

  // The `lookUp` call in `step` causes this to be called before `processValue`.
  @Override  // Implementation of Consumer<SkyValue>.
  public void accept(SkyValue value) {
    this.value = (Value)value;
  }

  private StateMachine processValue(Tasks tasks) {
    System.out.println(value);  // Prints the string representation of `value`.
    return DONE;
  }
}

ऊपर दिए गए उदाहरण में, पहला चरण new Key() के लिए लुकअप करता है और this को उपभोक्ता के तौर पर पास करता है. ऐसा इसलिए हो सकता है, क्योंकि DoesLookup, Consumer<SkyValue> को लागू करता है.

अनुबंध के मुताबिक, अगली स्थिति DoesLookup.processValue शुरू होने से पहले, DoesLookup.step के सभी लुकलअप पूरे हो जाते हैं. इसलिए, value तब उपलब्ध होता है, जब इसे processValue में ऐक्सेस किया जाता है.

सबटास्क

Tasks.enqueue, लॉजिक के हिसाब से एक साथ कई सबटास्क को पूरा करने का अनुरोध करता है. सबटास्क भी StateMachine होते हैं और ये वही काम कर सकते हैं जो सामान्य StateMachine कर सकते हैं. जैसे, बार-बार सबटास्क बनाना या SkyValues देखना. lookUp की तरह ही, स्टेट मशीन ड्राइवर यह पक्का करता है कि अगले चरण पर जाने से पहले, सभी सबटास्क पूरे हो जाएं. इसका एक उदाहरण यहां दिया गया है.

class Subtasks implements StateMachine {
  private int i = 0;

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    tasks.enqueue(new Subtask1());
    tasks.enqueue(new Subtask2());
    // The next step is Subtasks.processResults. It won't be called until both
    // Subtask1 and Subtask 2 are complete.
    return this::processResults;
  }

  private StateMachine processResults(Tasks tasks) {
    System.out.println(i);  // Prints "3".
    return DONE;  // Subtasks is done.
  }

  private class Subtask1 implements StateMachine {
    @Override
    public StateMachine step(Tasks tasks) {
      i += 1;
      return DONE;  // Subtask1 is done.
    }
  }

  private class Subtask2 implements StateMachine {
    @Override
    public StateMachine step(Tasks tasks) {
      i += 2;
      return DONE;  // Subtask2 is done.
    }
  }
}

हालांकि, Subtask1 और Subtask2 एक साथ काम करते हैं, लेकिन सब कुछ एक ही थ्रेड में चलता है. इसलिए, i के "एक साथ" होने वाले अपडेट को सिंक करने की ज़रूरत नहीं होती.

स्ट्रक्चर्ड कॉनकरेंसी

अगली स्थिति पर जाने से पहले, हर lookUp और enqueue का रिज़ॉल्व होना ज़रूरी है. इसका मतलब है कि एक साथ कई ऑब्जेक्ट, ट्री स्ट्रक्चर तक सीमित हैं. यहां दिए गए उदाहरण में दिखाए गए तरीके से, क्रम से लगाए गए⁵ एक साथ चलने वाले प्रोसेस बनाए जा सकते हैं.

स्ट्रक्चर्ड कॉनकरेंसी

UML से यह पता लगाना मुश्किल है कि एक साथ कई टास्क करने की सुविधा का स्ट्रक्चर, ट्री के तौर पर है. अन्य व्यू में, ट्री स्ट्रक्चर बेहतर तरीके से दिखता है.

अनस्ट्रक्चर्ड कॉनकरेंसी

स्ट्रक्चर्ड कंसिस्टेंसी को समझना काफ़ी आसान है.

कॉम्पोज़िशन और कंट्रोल फ़्लो पैटर्न

इस सेक्शन में, एक से ज़्यादा StateMachine बनाने के तरीके और कंट्रोल फ़्लो से जुड़ी कुछ समस्याओं के समाधान के उदाहरण दिए गए हैं.

क्रम से चलने वाली स्थितियां

यह कंट्रोल फ़्लो का सबसे सामान्य और आसान पैटर्न है. इसका उदाहरण, SkyKeyComputeState में मौजूद स्टेटफ़ुल कैलकुलेशन में दिया गया है.

ब्रांचिंग

StateMachine में शाखाओं की स्थितियां, रेगुलर Java कंट्रोल फ़्लो का इस्तेमाल करके अलग-अलग वैल्यू दिखाकर हासिल की जा सकती हैं. इसका उदाहरण नीचे दिया गया है.

class Branch implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    // Returns different state machines, depending on condition.
    if (shouldUseA()) {
      return this::performA;
    }
    return this::performB;
  }
  …
}

कुछ बैंकों के लिए, पेमेंट जल्दी प्रोसेस करने के लिए DONE दिखाना आम बात है.

बेहतर क्रम से कंपोज़ करना

StateMachine की कंट्रोल स्ट्रक्चर में मेमोरी नहीं होती है. इसलिए, StateMachine की डेफ़िनिशन को सबटास्क के तौर पर शेयर करना कभी-कभी खराब हो सकता है. मान लें कि M₁ और M₂ ऐसे StateMachine इंस्टेंस हैं जो StateMachine, S को शेयर करते हैं. साथ ही, M₁ और M₂ के क्रम <A, S, B> और <X, S, Y> हैं. समस्या यह है कि S को यह पता नहीं होता कि पूरा होने के बाद B या Y पर जारी रखना है या नहीं. साथ ही, StateMachine कॉल स्टैक को ठीक से नहीं रख पाता है. इस सेक्शन में, ऐसा करने के लिए कुछ तकनीकों की समीक्षा की गई है.

टर्मिनल क्रम एलिमेंट के तौर पर `StateMachine`

इससे शुरुआती समस्या हल नहीं होती. यह सिर्फ़ तब क्रम से कॉम्पोज़ करने का तरीका दिखाता है, जब शेयर किया गया StateMachine, क्रम में टर्मिनल होता है.

// S is the shared state machine.
class S implements StateMachine { … }

class M1 implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    performA();
    return new S();
  }
}

class M2 implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    performX();
    return new S();
  }
}

यह तब भी काम करता है, जब S खुद एक जटिल स्टेट मशीन हो.

क्रम से लिखने के लिए सबटास्क

इस बात की गारंटी है कि सूची में जोड़े गए सबटास्क, अगली स्थिति से पहले पूरे हो जाएंगे. इसलिए, कभी-कभी सबटास्क के तरीके का थोड़ा गलत इस्तेमाल⁶ किया जा सकता है.

class M1 implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    performA();
    // S starts after `step` returns and by contract must complete before `doB`
    // begins. It is effectively sequential, inducing the sequence < A, S, B >.
    tasks.enqueue(new S());
    return this::doB;
  }

  private StateMachine doB(Tasks tasks) {
    performB();
    return DONE;
  }
}

class M2 implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    performX();
    // Similarly, this induces the sequence < X, S, Y>.
    tasks.enqueue(new S());
    return this::doY;
  }

  private StateMachine doY(Tasks tasks) {
    performY();
    return DONE;
  }
}

`runAfter` इंजेक्शन

कभी-कभी, Tasks.enqueue का गलत इस्तेमाल करना मुमकिन नहीं होता, क्योंकि ऐसे अन्य सबटास्क या Tasks.lookUp कॉल भी होते हैं जिन्हें S के लागू होने से पहले पूरा करना ज़रूरी होता है. इस मामले में, S में runAfter पैरामीटर को इंजेक्ट करके, S को यह बताया जा सकता है कि आगे क्या करना है.

class S implements StateMachine {
  // Specifies what to run after S completes.
  private final StateMachine runAfter;

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    … // Performs some computations.
    return this::processResults;
  }

  @Nullable
  private StateMachine processResults(Tasks tasks) {
    … // Does some additional processing.

    // Executes the state machine defined by `runAfter` after S completes.
    return runAfter;
  }
}

class M1 implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    performA();
    // Passes `this::doB` as the `runAfter` parameter of S, resulting in the
    // sequence < A, S, B >.
    return new S(/* runAfter= */ this::doB);
  }

  private StateMachine doB(Tasks tasks) {
    performB();
    return DONE;
  }
}

class M2 implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    performX();
    // Passes `this::doY` as the `runAfter` parameter of S, resulting in the
    // sequence < X, S, Y >.
    return new S(/* runAfter= */ this::doY);
  }

  private StateMachine doY(Tasks tasks) {
    performY();
    return DONE;
  }
}

यह तरीका, सबटास्क का गलत इस्तेमाल करने से बेहतर है. हालांकि, इसे बहुत ज़्यादा इस्तेमाल करने पर, जैसे कि runAfter के साथ कई StateMachine को नेस्ट करने पर, कॉलबैक हेल की समस्या आ सकती है. सिक्वेंशल runAfter को सामान्य क्रम में चलने वाले स्थितियों में बांटना बेहतर होता है.

  return new S(/* runAfter= */ new T(/* runAfter= */ this::nextStep))

को इनके साथ बदला जा सकता है.

  private StateMachine step1(Tasks tasks) {
     doStep1();
     return new S(/* runAfter= */ this::intermediateStep);
  }

  private StateMachine intermediateStep(Tasks tasks) {
    return new T(/* runAfter= */ this::nextStep);
  }

पाबंदी वाला विकल्प: `runAfterUnlessError`

पिछले ड्राफ़्ट में, हमने एक ऐसा runAfterUnlessError माना था जो गड़बड़ियों की वजह से, प्रोसेस को जल्दी बंद कर देगा. यह इस तथ्य के कारण था कि गड़बड़ियों की अक्सर दो बार जांच की जाती है, एक बार StateMachine से, जिसमें runAfter संदर्भ होता है और एक बार runAfter मशीन से.

कुछ विचार-विमर्श के बाद, हमने फ़ैसला लिया कि गड़बड़ी की जांच को डुप्लीकेट करने से ज़्यादा, कोड को एक जैसा रखना ज़्यादा ज़रूरी है. अगर runAfter का तरीका, tasks.enqueue के तरीके के साथ लगातार काम नहीं करता है, तो यह भ्रम की स्थिति पैदा कर सकता है. tasks.enqueue के तरीके में, हमेशा गड़बड़ी की जांच की ज़रूरत होती है.

सीधे तौर पर ऐक्सेस देना

जब भी किसी स्टेटस में बदलाव होता है, तो मुख्य Driver लूप आगे बढ़ता है. समझौते के मुताबिक, स्टेटस आगे बढ़ने का मतलब है कि अगला स्टेटस लागू होने से पहले, पहले से लाइन में लगे सभी SkyValue के लुकअप और सबटास्क पूरे हो जाते हैं. कभी-कभी, किसी टास्क को किसी दूसरे व्यक्ति को सौंपने के लिए तय किए गए लॉजिक StateMachine की वजह से, टास्क के किसी चरण को आगे बढ़ाना ज़रूरी नहीं होता या इससे काम का नतीजा नहीं मिलता. उदाहरण के लिए, अगर डेलिगेट का पहला step, SkyKey लुकअप करता है, जिन्हें डेलिगेट करने वाले स्टेटस के लुकअप के साथ पैरलल किया जा सकता है, तो फ़ेज़ अडवांस उन्हें क्रम में कर देगा. जैसा कि नीचे दिए गए उदाहरण में दिखाया गया है, सीधे ऐक्सेस देने की बेहतर सुविधा हो सकती है.

class Parent implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks ) {
    tasks.lookUp(new Key1(), this);
    // Directly delegates to `Delegate`.
    //
    // The (valid) alternative:
    //   return new Delegate(this::afterDelegation);
    // would cause `Delegate.step` to execute after `step` completes which would
    // cause lookups of `Key1` and `Key2` to be sequential instead of parallel.
    return new Delegate(this::afterDelegation).step(tasks);
  }

  private StateMachine afterDelegation(Tasks tasks) {
    …
  }
}

class Delegate implements StateMachine {
  private final StateMachine runAfter;

  Delegate(StateMachine runAfter) {
    this.runAfter = runAfter;
  }

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    tasks.lookUp(new Key2(), this);
    return …;
  }

  // Rest of implementation.
  …

  private StateMachine complete(Tasks tasks) {
    …
    return runAfter;
  }
}

डेटा फ़्लो

पिछली चर्चा में, कंट्रोल फ़्लो को मैनेज करने पर फ़ोकस किया गया था. इस सेक्शन में, डेटा वैल्यू के प्रॉपेगेशन के बारे में बताया गया है.

`Tasks.lookUp` कॉलबैक लागू करना

SkyValue लुकअप में, Tasks.lookUp कॉलबैक लागू करने का एक उदाहरण दिया गया है. इस सेक्शन में, एक से ज़्यादा SkyValues को मैनेज करने के तरीके के बारे में बताया गया है.

`Tasks.lookUp` कॉलबैक

Tasks.lookUp वाला तरीका, पैरामीटर के तौर पर कॉलबैक, sink को लेता है.

  void lookUp(SkyKey key, Consumer<SkyValue> sink);

इसे लागू करने के लिए, Java लैम्ब्डा फ़ंक्शन का इस्तेमाल करना सबसे सही तरीका होगा:

  tasks.lookUp(key, value -> myValue = (MyValueClass)value);

myValue, लुकअप करने वाले StateMachine इंस्टेंस का सदस्य वैरिएबल है. हालांकि, StateMachine को लागू करने के दौरान Consumer<SkyValue> इंटरफ़ेस को लागू करने की तुलना में, लैम्ब्डा को ज़्यादा मेमोरी आवंट करने की ज़रूरत होती है. जब कई ऐसे लुकअप होते हैं जिनमें वैल्यू का पता लगाना मुश्किल होता है, तब भी लैम्ब्डा फ़ंक्शन का इस्तेमाल किया जा सकता है.

Tasks.lookUp में गड़बड़ी को मैनेज करने के लिए, SkyFunction.Environment.getValueOrThrow जैसे ही ओवरलोड भी हैं.

  <E extends Exception> void lookUp(
      SkyKey key, Class<E> exceptionClass, ValueOrExceptionSink<E> sink);

  interface ValueOrExceptionSink<E extends Exception> {
    void acceptValueOrException(@Nullable SkyValue value, @Nullable E exception);
  }

इसे लागू करने का उदाहरण नीचे दिया गया है.

class PerformLookupWithError extends StateMachine, ValueOrExceptionSink<MyException> {
  private MyValue value;
  private MyException error;

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    tasks.lookUp(new MyKey(), MyException.class, ValueOrExceptionSink<MyException>) this);
    return this::processResult;
  }

  @Override
  public acceptValueOrException(@Nullable SkyValue value, @Nullable MyException exception) {
    if (value != null) {
      this.value = (MyValue)value;
      return;
    }
    if (exception != null) {
      this.error = exception;
      return;
    }
    throw new IllegalArgumentException("Both parameters were unexpectedly null.");
  }

  private StateMachine processResult(Tasks tasks) {
    if (exception != null) {
      // Handles the error.
      …
      return DONE;
    }
    // Processes `value`, which is non-null.
    …
  }
}

गड़बड़ी को मैनेज किए बिना लुकअप करने की तरह ही, StateMachine क्लास के सीधे कॉलबैक को लागू करने से, लैम्बा फ़ंक्शन के लिए मेमोरी का ऐलोकेशन बचता है.

गड़बड़ी को मैनेज करने की सुविधा से ज़्यादा जानकारी मिलती है. हालांकि, गड़बड़ियों के प्रसार और सामान्य वैल्यू के बीच काफ़ी फ़र्क़ नहीं होता.

एक से ज़्यादा SkyValues का इस्तेमाल करना

अक्सर, एक से ज़्यादा SkyValue लुकअप की ज़रूरत होती है. SkyValue के टाइप पर स्विच करना, ज़्यादातर समय काम करने वाला एक तरीका है. यहां एक उदाहरण दिया गया है, जिसे प्रोटोटाइप प्रोडक्शन कोड की मदद से आसान बनाया गया है.

  @Nullable
  private StateMachine fetchConfigurationAndPackage(Tasks tasks) {
    var configurationKey = configuredTarget.getConfigurationKey();
    if (configurationKey != null) {
      tasks.lookUp(configurationKey, (Consumer<SkyValue>) this);
    }

    var packageId = configuredTarget.getLabel().getPackageIdentifier();
    tasks.lookUp(PackageValue.key(packageId), (Consumer<SkyValue>) this);

    return this::constructResult;
  }

  @Override  // Implementation of `Consumer<SkyValue>`.
  public void accept(SkyValue value) {
    if (value instanceof BuildConfigurationValue) {
      this.configurationValue = (BuildConfigurationValue) value;
      return;
    }
    if (value instanceof PackageValue) {
      this.pkg = ((PackageValue) value).getPackage();
      return;
    }
    throw new IllegalArgumentException("unexpected value: " + value);
  }

Consumer<SkyValue> कॉलबैक लागू करने का तरीका साफ़ तौर पर शेयर किया जा सकता है, क्योंकि वैल्यू टाइप अलग-अलग होते हैं. अगर ऐसा नहीं है, तो लैम्ब्डा-आधारित लागू करने या सही कॉलबैक लागू करने वाले पूरे इनर-क्लास इंस्टेंस पर वापस जाना मुमकिन है.

`StateMachine` के बीच वैल्यू का प्रसार करना

अब तक, इस दस्तावेज़ में सिर्फ़ सबटास्क में काम को व्यवस्थित करने का तरीका बताया गया है. हालांकि, सबटास्क के लिए भी कॉलर को वैल्यू की जानकारी भेजनी होगी. सबटास्क, लॉजिक के हिसाब से एक साथ नहीं होते. इसलिए, उनके नतीजे कॉलबैक का इस्तेमाल करके, कॉल करने वाले को भेजे जाते हैं. यह काम करने के लिए, सबटास्क एक सिंक इंटरफ़ेस को तय करता है, जिसे कंस्ट्रक्टर की मदद से इंजेक्ट किया जाता है.

class BarProducer implements StateMachine {
  // Callers of BarProducer implement the following interface to accept its
  // results. Exactly one of the two methods will be called by the time
  // BarProducer completes.
  interface ResultSink {
    void acceptBarValue(Bar value);
    void acceptBarError(BarException exception);
  }

  private final ResultSink sink;

  BarProducer(ResultSink sink) {
     this.sink = sink;
  }

  … // StateMachine steps that end with this::complete.

  private StateMachine complete(Tasks tasks) {
    if (hasError()) {
      sink.acceptBarError(getError());
      return DONE;
    }
    sink.acceptBarValue(getValue());
    return DONE;
  }
}

इसके बाद, कॉल करने वाले व्यक्ति का आईडी StateMachine कुछ इस तरह दिखेगा.

class Caller implements StateMachine, BarProducer.ResultSink {
  interface ResultSink {
    void acceptCallerValue(Bar value);
    void acceptCallerError(BarException error);
  }

  private final ResultSink sink;

  private Bar value;

  Caller(ResultSink sink) {
    this.sink = sink;
  }

  @Override
  @Nullable
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    tasks.enqueue(new BarProducer((BarProducer.ResultSink) this));
    return this::processResult;
  }

  @Override
  public void acceptBarValue(Bar value) {
    this.value = value;
  }

  @Override
  public void acceptBarError(BarException error) {
    sink.acceptCallerError(error);
  }

  private StateMachine processResult(Tasks tasks) {
    // Since all enqueued subtasks resolve before `processResult` starts, one of
    // the `BarResultSink` callbacks must have been called by this point.
    if (value == null) {
      return DONE;  // There was a previously reported error.
    }
    var finalResult = computeResult(value);
    sink.acceptCallerValue(finalResult);
    return DONE;
  }
}

पिछले उदाहरण में इससे जुड़ी कुछ चीज़ें बताई गई हैं. Caller को अपने नतीजे वापस भेजने होंगे और अपना Caller.ResultSink तय करना होगा. Caller, BarProducer.ResultSink कॉलबैक लागू करता है. फिर से शुरू होने पर, processResult यह जांच करता है कि value शून्य है या नहीं, ताकि यह पता लगाया जा सके कि कोई गड़बड़ी हुई है या नहीं. यह किसी सबटास्क या SkyValue लुकअप से आउटपुट स्वीकार करने के बाद होने वाला सामान्य व्यवहार पैटर्न है.

ध्यान दें कि गड़बड़ी की जानकारी को ऊपर भेजने की सुविधा के मुताबिक, acceptBarError को लागू करने पर, नतीजा तुरंत Caller.ResultSink को भेज दिया जाता है.

टॉप लेवल StateMachine के विकल्पों के बारे में Drivers और SkyFunctions में जोड़ने के बारे में बताया गया है.

गड़बड़ी ठीक करना

Tasks.lookUp कॉलबैक और StateMachines के बीच वैल्यू को प्रोपैगेट करने में, गड़बड़ी को मैनेज करने के कुछ उदाहरण पहले से मौजूद हैं. InterruptedException के अलावा, किसी और एक्सेप्शन को थ्रो नहीं किया जाता. इसके बजाय, उन्हें वैल्यू के तौर पर कॉलबैक के ज़रिए पास किया जाता है. ऐसे कॉलबैक में अक्सर खास या सिमैंटिक होते हैं. इनमें से कोई एक वैल्यू या गड़बड़ी पास होती है.

अगले सेक्शन में, Skyframe की गड़बड़ियों को मैनेज करने के बारे में आसान, लेकिन अहम इंटरैक्शन के बारे में बताया गया है.

गड़बड़ी का बबल (--nokeep_going)

गड़बड़ी के बबल होने के दौरान, SkyFunction को फिर से शुरू किया जा सकता है. भले ही, अनुरोध की गई सभी SkyValues उपलब्ध न हों. ऐसे मामलों में, Tasks API अनुबंध की वजह से बाद वाले राज्य से कभी नहीं संपर्क किया जा सकता. हालांकि, StateMachine को अब भी अपवाद को प्रसारित करना चाहिए.

अगली स्थिति तक पहुंचा गया है या नहीं, इस बात से कोई फ़र्क़ नहीं पड़ता. इसलिए, गड़बड़ी को मैनेज करने वाले कॉलबैक को यह काम करना होगा. किसी इनर StateMachine के लिए, यह पैरंट कॉलबैक को लागू करके किया जाता है.

सबसे ऊपर के StateMachine लेवल पर, जो SkyFunction के साथ इंटरफ़ेस करता है. इस प्रोसेस को ValueOrExceptionProducer के setException तरीके को कॉल करके किया जा सकता है. इसके बाद, ValueOrExceptionProducer.tryProduceValue अपवाद दिखाएगा. भले ही, SkyValues मौजूद न हों.

अगर किसी Driver का सीधे तौर पर इस्तेमाल किया जा रहा है, तो SkyFunction से भेजी गई गड़बड़ियों की जांच करना ज़रूरी है. भले ही, मशीन ने प्रोसेस पूरी न की हो.

इवेंट मैनेज करना

जिन SkyFunctions को इवेंट उत्सर्जित करने की ज़रूरत होती है उनके लिए, SkyKeyComputeState में एक StoredEventHandler इंजेक्ट किया जाता है. इसके बाद, उन StateMachine में इंजेक्ट किया जाता है जिनके लिए ज़रूरी होता है. पहले, Skyframe कुछ इवेंट को तब तक ड्रॉप करता था, जब तक उन्हें फिर से चलाया नहीं जाता. इस वजह से, StoredEventHandler की ज़रूरत पड़ती थी. हालांकि, बाद में इस समस्या को ठीक कर दिया गया. StoredEventHandler इंजेक्शन को बनाए रखा जाता है, क्योंकि इससे गड़बड़ी को मैनेज करने वाले कॉलबैक से उत्सर्जित इवेंट को लागू करना आसान हो जाता है.

`Driver` और SkyFunctions से ब्रिज करना

Driver की ज़िम्मेदारी, किसी तय रूट StateMachine से शुरू होने वाले StateMachine को लागू करने की होती है. StateMachine, सबटास्क StateMachine को बार-बार लाइन में जोड़ सकते हैं. इसलिए, एक Driver कई सबटास्क मैनेज कर सकता है. ये सबटास्क, एक साथ कई टास्क करने की सुविधा की वजह से एक ट्री स्ट्रक्चर बनाते हैं. Driver, बेहतर परफ़ॉर्मेंस के लिए सभी सबटास्क में SkyValue के लिए एक साथ कई लुकअप करता है.

Driver की मदद से, नीचे दिए गए एपीआई के साथ कई क्लास बनाई गई हैं.

public final class Driver {
  public Driver(StateMachine root);
  public boolean drive(SkyFunction.Environment env) throws InterruptedException;
}

Driver, पैरामीटर के तौर पर एक रूट StateMachine लेता है. Driver.drive को कॉल करने पर, StateMachine को तब तक चलाया जाता है, जब तक Skyframe को रीस्टार्ट किए बिना ऐसा किया जा सकता है. StateMachine के पूरा होने पर यह 'सही' दिखाता है. वहीं, 'गलत' दिखाता है. इससे पता चलता है कि सभी वैल्यू उपलब्ध नहीं हैं.

Driver, StateMachine की एक साथ चलने वाली स्थिति को बनाए रखता है. साथ ही, यह SkyKeyComputeState में एम्बेड करने के लिए सही है.

`Driver` को सीधे तौर पर इंस्टैंशिएट किया जा रहा है

StateMachine लागू करने पर, पारंपरिक तरीके से कॉलबैक के ज़रिए नतीजे दिए जाते हैं. Driver को सीधे तौर पर इंस्टैंशिएट किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिए गए उदाहरण में दिखाया गया है.

Driver को SkyKeyComputeState के लागू होने के साथ-साथ, उससे जुड़े ResultSink के लागू होने के साथ एम्बेड किया जाता है. ResultSink के बारे में थोड़ी देर बाद बताया जाएगा. सबसे ऊपर के लेवल पर, कंप्यूटेशन के नतीजे के लिए State ऑब्जेक्ट सही रिसीवर के तौर पर काम करता है, क्योंकि इसके Driver से आउट रहने की गारंटी होती है.

class State implements SkyKeyComputeState, ResultProducer.ResultSink {
  // The `Driver` instance, containing the full tree of all `StateMachine`
  // states. Responsible for calling `StateMachine.step` implementations when
  // asynchronous values are available and performing batched SkyFrame lookups.
  //
  // Non-null while `result` is being computed.
  private Driver resultProducer;

  // Variable for storing the result of the `StateMachine`
  //
  // Will be non-null after the computation completes.
  //
  private ResultType result;

  // Implements `ResultProducer.ResultSink`.
  //
  // `ResultProducer` propagates its final value through a callback that is
  // implemented here.
  @Override
  public void acceptResult(ResultType result) {
    this.result = result;
  }
}

नीचे दिया गया कोड, ResultProducer को स्केच करता है.

class ResultProducer implements StateMachine {
  interface ResultSink {
    void acceptResult(ResultType value);
  }

  private final Parameters parameters;
  private final ResultSink sink;

  … // Other internal state.

  ResultProducer(Parameters parameters, ResultSink sink) {
    this.parameters = parameters;
    this.sink = sink;
  }

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    …  // Implementation.
    return this::complete;
  }

  private StateMachine complete(Tasks tasks) {
    sink.acceptResult(getResult());
    return DONE;
  }
}

इसके बाद, नतीजे का हिसाब लगाने के लिए, कोड कुछ ऐसा दिख सकता है.

@Nullable
private Result computeResult(State state, Skyfunction.Environment env)
    throws InterruptedException {
  if (state.result != null) {
    return state.result;
  }
  if (state.resultProducer == null) {
    state.resultProducer = new Driver(new ResultProducer(
      new Parameters(), (ResultProducer.ResultSink)state));
  }
  if (state.resultProducer.drive(env)) {
    // Clears the `Driver` instance as it is no longer needed.
    state.resultProducer = null;
  }
  return state.result;
}

`Driver` को एम्बेड करना

अगर StateMachine से कोई वैल्यू जनरेट होती है और उसमें कोई अपवाद नहीं जोड़ा जाता, तो एम्बेड Driver को लागू किया जा सकता है. इसे इस उदाहरण में दिखाया गया है.

class ResultProducer implements StateMachine {
  private final Parameters parameters;
  private final Driver driver;

  private ResultType result;

  ResultProducer(Parameters parameters) {
    this.parameters = parameters;
    this.driver = new Driver(this);
  }

  @Nullable  // Null when a Skyframe restart is needed.
  public ResultType tryProduceValue( SkyFunction.Environment env)
      throws InterruptedException {
    if (!driver.drive(env)) {
      return null;
    }
    return result;
  }

  @Override
  public StateMachine step(Tasks tasks) {
    …  // Implementation.
}

SkyFunction में ऐसा कोड हो सकता है जो ऐसा दिखता है (जहां State फ़ंक्शन खास तरह का SkyKeyComputeState है).

@Nullable  // Null when a Skyframe restart is needed.
Result computeResult(SkyFunction.Environment env, State state)
    throws InterruptedException {
  if (state.result != null) {
    return state.result;
  }
  if (state.resultProducer == null) {
    state.resultProducer = new ResultProducer(new Parameters());
  }
  var result = state.resultProducer.tryProduceValue(env);
  if (result == null) {
    return null;
  }
  state.resultProducer = null;
  return state.result = result;
}

StateMachine को लागू करने के दौरान Driver को एम्बेड करना, Skyframe के सिंक करने वाले कोडिंग स्टाइल के लिए बेहतर विकल्प है.

अपवाद पैदा करने वाली स्टेटमशीन

अगर ऐसा नहीं है, तो SkyKeyComputeState में एम्बेड किए जा सकने वाले ValueOrExceptionProducer और ValueOrException2Producer क्लास हैं, जिनमें सिंक्रोनस SkyFunction कोड से मिलान करने के लिए सिंक्रोनस एपीआई हैं.

ValueOrExceptionProducer ऐब्सट्रैक्ट क्लास में ये तरीके शामिल हैं.

public abstract class ValueOrExceptionProducer<V, E extends Exception>
    implements StateMachine {
  @Nullable
  public final V tryProduceValue(Environment env)
      throws InterruptedException, E {
    …  // Implementation.
  }

  protected final void setValue(V value)  {  … // Implementation. }
  protected final void setException(E exception) {  … // Implementation. }
}

इसमें एम्बेड किया गया Driver इंस्टेंस शामिल होता है. यह ड्राइवर को एम्बेड करने में मौजूद ResultProducer क्लास से काफ़ी मिलता-जुलता है. साथ ही, यह SkyFunction के साथ उसी तरह इंटरफ़ेस करता है. ResultSink तय करने के बजाय, इनमें से कोई भी काम होने पर setValue या setException को लागू करें. जब दोनों मौजूद हों, तो अपवाद को प्राथमिकता दी जाती है. tryProduceValue तरीका, एसिंक्रोनस कॉलबैक कोड को सिंक्रोनस कोड से जोड़ता है. साथ ही, कोई सेट होने पर अपवाद दिखाता है.

जैसा कि हमने पहले बताया था, गड़बड़ी के बबल होने के दौरान गड़बड़ी हो सकती है. भले ही, मशीन अभी तक न हुई हो, क्योंकि सभी इनपुट उपलब्ध नहीं हैं. इसे ध्यान में रखते हुए, tryProduceValue मशीन के काम पूरा होने से पहले ही, सेट की गई किसी भी अपवाद को दिखाता है.

आखिर में: कॉलबैक की सुविधा को हटाना

StateMachine एसिंक्रोनस कंप्यूटेशन (हिसाब लगाना) करने का एक बेहतर, लेकिन बॉयलरप्लेट का इस्तेमाल करके कंप्यूटेशन का तरीका है. Bazel कोड के कुछ हिस्सों में, खास तौर पर Runnables के तौर पर, ListenableFuture को पास करने वाले कॉन्टिन्यूएशन का इस्तेमाल बहुत ज़्यादा किया जाता है. हालांकि, विश्लेषण के लिए इस्तेमाल होने वाले SkyFunctions में, कॉन्टिन्यूएशन का इस्तेमाल ज़्यादा नहीं किया जाता. विश्लेषण का ज़्यादातर हिस्सा सीपीयू पर निर्भर करता है और डिस्क I/O के लिए, असिंक्रोनस एपीआई काम के नहीं होते. आखिर में, कॉलबैक को ऑप्टिमाइज़ करना अच्छा होगा, क्योंकि इनमें सीखने की प्रक्रिया ज़्यादा होती है और इन्हें पढ़ना मुश्किल होता है.

Java वर्चुअल थ्रेड, सबसे बेहतर विकल्पों में से एक है. कॉलबैक लिखने के बजाय, सब कुछ सिंक्रोनस, ब्लॉकिंग कॉल से बदल दिया जाता है. ऐसा इसलिए किया जा सकता है, क्योंकि प्लैटफ़ॉर्म थ्रेड के मुकाबले, वर्चुअल थ्रेड रिसॉर्स को जोड़ना सस्ता होता है. हालांकि, वर्चुअल थ्रेड का इस्तेमाल करने पर भी, सिंक्रोनस ऑपरेशन को थ्रेड बनाने और सिंक करने के प्राइमिटिव से बदलना बहुत महंगा होता है. हमने StateMachine से Java वर्चुअल थ्रेड पर माइग्रेशन किया. इससे विश्लेषण में लगने वाला समय बहुत ज़्यादा बढ़ गया. साथ ही, एंड-टू-एंड विश्लेषण में लगने वाला समय करीब तीन गुना बढ़ गया. वर्चुअल थ्रेड अब भी झलक देखने की सुविधा के तौर पर काम करती हैं. इसलिए, हो सकता है कि परफ़ॉर्मेंस बेहतर होने पर, यह माइग्रेशन बाद में भी किया जा सके.

एक और तरीका यह है कि Loom के कोरुटाइन उपलब्ध होने का इंतज़ार करें. इसका फ़ायदा यह है कि साथ मिलकर मल्टीटास्किंग का इस्तेमाल करके, सिंक करने में लगने वाले समय को कम किया जा सकता है.

अगर इन सभी तरीकों से भी समस्या हल नहीं होती है, तो लो-लेवल बाइटकोड को फिर से लिखना भी एक सही विकल्प हो सकता है. ज़रूरत के मुताबिक ऑप्टिमाइज़ेशन करने पर, मैन्युअल तरीके से लिखे गए कॉलबैक कोड जैसी परफ़ॉर्मेंस मिल सकती है.

अन्य जानकारी

कॉलबैक नरक

कॉलबैक हेल, एसिंक्रोनस कोड में एक आम समस्या है. इसमें कॉलबैक का इस्तेमाल किया जाता है. इसका मतलब यह है कि अगले चरण को अगले चरण में ले जाना, पिछले चरण में ही नेस्ट किया गया है. अगर कई चरण हैं, तो यह नेस्ट करना बहुत गहरी हो सकता है. कंट्रोल फ़्लो के साथ जोड़ने पर, कोड को मैनेज करना मुश्किल हो जाता है.

class CallbackHell implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks task) {
    doA();
    return (t, l) -> {
      doB();
      return (t1, l2) -> {
        doC();
        return DONE;
      };
    };
  }
}

नेस्ट किए गए लागू करने के तरीकों का एक फ़ायदा यह है कि बाहरी चरण के स्टैक फ़्रेम को सुरक्षित रखा जा सकता है. Java में, कैप्चर किए गए लैम्डा वैरिएबल अच्छी तरह से फ़ाइनल होने चाहिए, ताकि ऐसे वैरिएबल का इस्तेमाल करना मुश्किल हो. डीप नेस्टिंग से बचने के लिए, मेथड रेफ़रंस को लैम्ब्डा के बजाय, कॉन्टिन्यूएशन के तौर पर दिखाया जाता है.

class CallbackHellAvoided implements StateMachine {
  @Override
  public StateMachine step(Tasks task) {
    doA();
    return this::step2;
  }

  private StateMachine step2(Tasks tasks) {
    doB();
    return this::step3;
  }

  private StateMachine step3(Tasks tasks) {
    doC();
    return DONE;
  }
}

runAfter इंजेक्शन पैटर्न का बहुत ज़्यादा इस्तेमाल करने पर भी कॉलबैक हेल की समस्या हो सकती है. हालांकि, क्रम से चले जाने वाले चरणों के साथ इंजेक्शन को शामिल करके, इससे बचा जा सकता है.

उदाहरण: चेन किए गए SkyValue लुकअप

अक्सर ऐसा होता है कि ऐप्लिकेशन लॉजिक के लिए, SkyValue लुकअप की डिपेंडेंट चेन की ज़रूरत होती है. उदाहरण के लिए, अगर दूसरा SkyKey, पहले SkyValue पर निर्भर करता है. इस बारे में आसानी से सोचने पर, यह एक जटिल, नेस्ट किए गए कॉलबैक स्ट्रक्चर में बदल जाएगा.

private ValueType1 value1;
private ValueType2 value2;

private StateMachine step1(...) {
  tasks.lookUp(key1, (Consumer<SkyValue>) this);  // key1 has type KeyType1.
  return this::step2;
}

@Override
public void accept(SkyValue value) {
  this.value1 = (ValueType1) value;
}

private StateMachine step2(...) {
  KeyType2 key2 = computeKey(value1);
  tasks.lookup(key2, this::acceptValueType2);
  return this::step3;
}

private void acceptValueType2(SkyValue value) {
  this.value2 = (ValueType2) value;
}

हालांकि, जारी रखने की सुविधा को तरीके के रेफ़रंस के तौर पर बताया गया है. इसलिए, कोड सभी स्टेट ट्रांज़िशन में प्रोसेस वाला दिखता है: step2, step1 के बाद आता है. ध्यान दें कि यहां value2 असाइन करने के लिए, lambda का इस्तेमाल किया गया है. इससे कोड का क्रम, ऊपर से नीचे तक कैलकुलेशन के क्रम से मैच हो जाता है.

अन्य सलाह

पठनीयता: निष्पादन आदेश

कोड को आसानी से पढ़ने के लिए, StateMachine.step कोड को लागू करने के क्रम को क्रम से रखें. साथ ही, कोड में जहां भी StateMachine.step कोड को लागू किया गया है उसके तुरंत बाद कॉलबैक को लागू करें. जहां कंट्रोल फ़्लो की शाखाएं होती हैं वहां हमेशा ऐसा करना मुमकिन नहीं होता. ऐसे मामलों में, अतिरिक्त टिप्पणियां मददगार हो सकती हैं.

उदाहरण: चेन किए गए SkyValue लुकअप में, ऐसा करने के लिए एक इंटरमीडिएट मैथड रेफ़रंस बनाया जाता है. इससे, पढ़ने में आसानी के लिए परफ़ॉर्मेंस में थोड़ी गिरावट आती है. हालांकि, इसकी वजह से ज़्यादा फ़ायदा मिल सकता है.

जनरेशनल हाइपोथीसिस

कुछ समय तक काम करने वाले Java ऑब्जेक्ट, Java के गार्बेज कलेक्टर के जनरेशन के अनुमान को गलत साबित करते हैं. गार्बेज कलेक्टर को ऐसे ऑब्जेक्ट को मैनेज करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो बहुत कम समय तक काम करते हैं या हमेशा काम करते हैं. परिभाषा के मुताबिक, SkyKeyComputeState में मौजूद ऑब्जेक्ट इस अनुमान का उल्लंघन करते हैं. ऐसे ऑब्जेक्ट, जिनमें Driver पर रूट किए गए, अब भी चल रहे सभी StateMachines का बना हुआ ट्री शामिल होता है, उनका जीवनकाल कुछ समय के लिए होता है. ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि वे असाइनमेंट के साथ-साथ चलने वाले कैलकुलेशन के पूरा होने का इंतज़ार करते हुए, निलंबित रहते हैं.

JDK19 में यह समस्या कम है. हालांकि, StateMachine का इस्तेमाल करने पर, कभी-कभी जीसी के समय में बढ़ोतरी देखी जा सकती है. ऐसा तब भी होता है, जब जनरेट किए गए असल ग़ैर-ज़रूरी डेटा में काफ़ी कमी आई हो. StateMachine लंबे समय तक चलते हैं. इसलिए, उन्हें पुरानी जेनरेशन के तौर पर इस्तेमाल किया जा सकता है. इससे वे ज़्यादा तेज़ी से भर सकते हैं. ऐसे में, उन्हें साफ़ करने के लिए ज़्यादा महंगे बड़े या पूरे जीसी की ज़रूरत पड़ती है.

शुरुआती सावधानी यह है कि StateMachine वैरिएबल का इस्तेमाल कम से कम किया जाए. हालांकि, ऐसा हमेशा संभव नहीं होता. उदाहरण के लिए, अगर एक से ज़्यादा राज्यों में किसी वैल्यू की ज़रूरत है. जहां संभव हो, वहां लोकल स्टैक step वैरिएबल, यंग जनरेशन वैरिएबल होते हैं और इन्हें जीसी (गैबरैग कॉन्ट्रोलर) की मदद से आसानी से हटाया जा सकता है.

StateMachine वैरिएबल के लिए, चीज़ों को सबटास्क में बांटना और StateMachines के बीच वैल्यू को प्रसारित करने के लिए सुझाए गए पैटर्न का पालन करना भी मददगार होता है. ध्यान दें कि पैटर्न को फ़ॉलो करते समय, सिर्फ़ चाइल्ड StateMachines के रेफ़रंस में, StateMachines के रेफ़रंस दिए जाते हैं, न कि पैरंट के तौर पर. इसका मतलब यह है कि जब बच्चे नतीजे के कॉलबैक का इस्तेमाल करके, नतीजे देते हैं और माता-पिता के डेटा को अपडेट करते हैं, तो बच्चे स्वाभाविक रूप से दायरे से बाहर हो जाते हैं और उन्हें जीसी (GC) का ऐक्सेस मिल जाता है.

आखिर में, कुछ मामलों में, पहले स्टेटस में StateMachine वैरिएबल की ज़रूरत होती है, लेकिन बाद के स्टेटस में नहीं. जब यह पता चल जाए कि बड़े ऑब्जेक्ट की ज़रूरत नहीं है, तो उनके रेफ़रंस को शून्य पर सेट करना फ़ायदेमंद हो सकता है.

स्टेटस के नाम

किसी तरीके को नाम देते समय, आम तौर पर उस तरीके में होने वाली गतिविधि के लिए नाम दिया जा सकता है. StateMachine में ऐसा करने का तरीका साफ़ तौर पर नहीं पता चलता, क्योंकि इसमें स्टैक नहीं होता. उदाहरण के लिए, मान लें कि कोई तरीका foo किसी सब-तरीके bar को कॉल करता है. StateMachine में, इसे foo के बाद bar के क्रम में बदला जा सकता है. foo में अब bar शामिल नहीं है. इस वजह से, राज्यों के लिए मेथड के नाम का दायरा छोटा होता है. इससे, स्थानीय व्यवहार को दिखाने में मदद मिलती है.

कॉनकरेंसी ट्री डायग्राम

यहां स्ट्रक्चर्ड प्रोसेस के साथ एक साथ कई टास्क करने की सुविधा में डायग्राम का एक अन्य व्यू दिया गया है. इससे ट्री स्ट्रक्चर को बेहतर तरीके से समझा जा सकता है. इन ब्लॉक से एक छोटा पेड़ बनता है.

स्ट्रक्चर्ड कॉनकरेंसी 3D

Skyframe में वैल्यू उपलब्ध न होने पर, शुरुआत से फिर से शुरू करने के बजाय, ↩
ध्यान दें कि step को InterruptedException को थ्रो करने की अनुमति है, लेकिन उदाहरणों में इसे शामिल नहीं किया गया है. Bazel कोड में कुछ ऐसे लो लेवल के तरीके हैं जो यह अपवाद दिखाते हैं. यह अपवाद Driver तक पहुंच जाता है. इसके बारे में बाद में बताया जाएगा. यह StateMachine को चलाता है. ज़रूरत न होने पर, इसे थ्रो किया गया नहीं माना जा सकता. ↩
एक साथ चलाए जा सकने वाले सबटास्क, ConfiguredTargetFunction ने किए. ये हर डिपेंडेंसी के लिए स्वतंत्र काम करते हैं. एक साथ सभी डिपेंडेंसी को प्रोसेस करने वाले जटिल डेटा स्ट्रक्चर में बदलाव करने के बजाय, हर डिपेंडेंसी का अपना अलग StateMachine होता है. ↩
एक चरण में कई tasks.lookUp कॉल एक साथ किए जाते हैं. एक साथ किए जा रहे सबटास्क में होने वाले लुकअप की मदद से, अतिरिक्त बैच बनाए जा सकते हैं. ↩
यह कॉन्सेप्ट, Java के स्ट्रक्चर्ड कॉन्करेंसी jeps/428 से मिलता-जुलता है. ↩
ऐसा करना, क्रम से चलने वाले कंपोज़िशन पाने के लिए, थ्रेड को स्पैन करने और उसमें शामिल होने जैसा ही है. ↩

Skyframe StateMachines का इस्तेमाल करने के लिए गाइड

खास जानकारी

परिचय

Skyframe के रीस्टार्ट होने के बारे में खास जानकारी

SkyKeyComputeState में स्टेटफ़ुल कैलकुलेशन

कॉलबैक, कंटिन्युएशन, और एसिंक्रोनस कंप्यूटेशन

Tasks

SkyValue लुकअप

सबटास्क

स्ट्रक्चर्ड कॉनकरेंसी

कॉम्पोज़िशन और कंट्रोल फ़्लो पैटर्न

क्रम से चलने वाली स्थितियां

ब्रांचिंग

बेहतर क्रम से कंपोज़ करना

टर्मिनल क्रम एलिमेंट के तौर पर StateMachine

क्रम से लिखने के लिए सबटास्क

runAfter इंजेक्शन

पाबंदी वाला विकल्प: runAfterUnlessError

सीधे तौर पर ऐक्सेस देना

डेटा फ़्लो

Tasks.lookUp कॉलबैक लागू करना

Tasks.lookUp कॉलबैक

एक से ज़्यादा SkyValues का इस्तेमाल करना

StateMachine के बीच वैल्यू का प्रसार करना

गड़बड़ी ठीक करना

गड़बड़ी का बबल (--nokeep_going)

इवेंट मैनेज करना

Driver और SkyFunctions से ब्रिज करना

Driver को सीधे तौर पर इंस्टैंशिएट किया जा रहा है

Driver को एम्बेड करना

अपवाद पैदा करने वाली स्टेटमशीन

आखिर में: कॉलबैक की सुविधा को हटाना

अन्य जानकारी

कॉलबैक नरक

उदाहरण: चेन किए गए SkyValue लुकअप

अन्य सलाह

पठनीयता: निष्पादन आदेश

जनरेशनल हाइपोथीसिस

स्टेटस के नाम

कॉनकरेंसी ट्री डायग्राम

`SkyKeyComputeState` में स्टेटफ़ुल कैलकुलेशन

टर्मिनल क्रम एलिमेंट के तौर पर `StateMachine`

`runAfter` इंजेक्शन

पाबंदी वाला विकल्प: `runAfterUnlessError`

`Tasks.lookUp` कॉलबैक लागू करना

`Tasks.lookUp` कॉलबैक

`StateMachine` के बीच वैल्यू का प्रसार करना

`Driver` और SkyFunctions से ब्रिज करना

`Driver` को सीधे तौर पर इंस्टैंशिएट किया जा रहा है

`Driver` को एम्बेड करना