simultaneous reading and calculation, reduction of memory consumption, hashing for the stations
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jairo
Gunnar Morling
@@ -22,10 +22,9 @@ import java.io.RandomAccessFile;
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Comparator;
|
||||
import java.util.HashMap;
|
||||
import java.util.LinkedList;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Locale;
|
||||
import java.util.Queue;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
import java.util.Map.Entry;
|
||||
import java.util.stream.Collectors;
|
||||
|
||||
@@ -38,11 +37,9 @@ public class CalculateAverage_jgrateron {
|
||||
public record Particion(long offset, long size) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
public record Tupla(String str, double num) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* Divide el archivo segun el nro de cores de la PC
|
||||
* La division se debe recalcular hasta encontrar un \n o \r (enter o return)
|
||||
*/
|
||||
public static List<Particion> dividirArchivo(File archivo) throws IOException {
|
||||
var particiones = new ArrayList<Particion>();
|
||||
@@ -86,39 +83,33 @@ public class CalculateAverage_jgrateron {
|
||||
return particiones;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* cambiar el locale para que el separador decimal sea punto y no coma
|
||||
* crear un hilo por cada particion
|
||||
* totalizar las mediciones por cada hilo
|
||||
* ordenar y mostrar
|
||||
*/
|
||||
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
|
||||
Locale.setDefault(Locale.US);
|
||||
var startTime = System.nanoTime();
|
||||
var archivo = new File(FILE);
|
||||
var totalMediciones = new HashMap<Integer, Medicion>();
|
||||
var totalMediciones = new HashMap<String, Medicion>();
|
||||
var tareas = new ArrayList<Thread>();
|
||||
var particiones = dividirArchivo(archivo);
|
||||
|
||||
for (var p : particiones) {
|
||||
var hilo = Thread.ofVirtual().start(() -> {
|
||||
var mediciones = new HashMap<Integer, Medicion>();
|
||||
try (var miArchivo = new MiArchivo(archivo)) {
|
||||
miArchivo.seek(p);
|
||||
for (;;) {
|
||||
var tuples = miArchivo.readTuples();
|
||||
if (tuples.isEmpty()) {
|
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break;
|
||||
}
|
||||
for (;;) {
|
||||
var tuple = tuples.poll();
|
||||
if (tuple == null) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
var estacion = tuple.str;
|
||||
var temp = tuple.num;
|
||||
var hashCode = estacion.hashCode();
|
||||
var medicion = mediciones.get(hashCode);
|
||||
try (var miTarea = new MiTarea(archivo, p)) {
|
||||
var mediciones = miTarea.calcularMediciones();
|
||||
synchronized (totalMediciones) {
|
||||
for (var entry : mediciones.entrySet()) {
|
||||
var medicion = totalMediciones.get(entry.getKey());
|
||||
if (medicion == null) {
|
||||
medicion = new Medicion(estacion, 1, temp, temp, temp);
|
||||
mediciones.put(hashCode, medicion);
|
||||
totalMediciones.put(entry.getKey(), entry.getValue());
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
medicion.update(1, temp, temp, temp);
|
||||
var otraMed = entry.getValue();
|
||||
medicion.update(otraMed.count, otraMed.tempMin, otraMed.tempMax, otraMed.tempSum);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -126,18 +117,6 @@ public class CalculateAverage_jgrateron {
|
||||
catch (IOException e) {
|
||||
System.exit(-1);
|
||||
}
|
||||
synchronized (totalMediciones) {
|
||||
for (var entry : mediciones.entrySet()) {
|
||||
var medicion = totalMediciones.get(entry.getKey());
|
||||
if (medicion == null) {
|
||||
totalMediciones.put(entry.getKey(), entry.getValue());
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
var otraMed = entry.getValue();
|
||||
medicion.update(otraMed.count, otraMed.tempMin, otraMed.tempMax, otraMed.tempSum);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
tareas.add(hilo);
|
||||
}
|
||||
@@ -145,72 +124,69 @@ public class CalculateAverage_jgrateron {
|
||||
hilo.join();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Comparator<Entry<Integer, Medicion>> comparar = (a, b) -> {
|
||||
return a.getValue().estacion.compareTo(b.getValue().estacion);
|
||||
Comparator<Entry<String, Medicion>> comparar = (a, b) -> {
|
||||
return a.getKey().compareTo(b.getKey());
|
||||
};
|
||||
|
||||
var result = totalMediciones.entrySet().stream()//
|
||||
.sorted(comparar)//
|
||||
.map(e -> e.getValue().toString())//
|
||||
.map(e -> e.getKey() + "=" + e.getValue().toString())//
|
||||
.collect(Collectors.joining(", "));
|
||||
|
||||
System.out.println("{" + result + "}");
|
||||
if (DEBUG) {
|
||||
System.out.println("Total: " + (System.nanoTime() - startTime) / 1000000 + "ms");
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* Clase Index para reutilizar al realizar un get en el Map
|
||||
*/
|
||||
public static double strToDouble(byte linea[], int posSeparator, int len) {
|
||||
double number[] = { 0, 0 };
|
||||
int pos = 0;
|
||||
boolean esNegativo = false;
|
||||
for (int i = posSeparator + 1; i < len; i++) {
|
||||
switch (linea[i]) {
|
||||
case '0', '1', '2', '3', '4':
|
||||
case '5', '6', '7', '8', '9':
|
||||
number[pos] = number[pos] * 10;
|
||||
number[pos] = number[pos] + (linea[i] - 48);
|
||||
break;
|
||||
case '-':
|
||||
esNegativo = true;
|
||||
break;
|
||||
case '.':
|
||||
pos = 1;
|
||||
break;
|
||||
static class Index {
|
||||
private int hash;
|
||||
|
||||
public Index() {
|
||||
this.hash = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public Index(int hash) {
|
||||
this.hash = hash;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setHash(int hash) {
|
||||
this.hash = hash;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public int hashCode() {
|
||||
return hash;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public boolean equals(Object obj) {
|
||||
if (this == obj) {
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
var otro = (Index) obj;
|
||||
return this.hash == otro.hash;
|
||||
}
|
||||
double num = number[0];
|
||||
if (number[1] > 0) {
|
||||
num += (number[1] / 10);
|
||||
}
|
||||
if (esNegativo) {
|
||||
num = num * -1;
|
||||
}
|
||||
return num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Clase para procesar el archivo a la particion que corresponde
|
||||
* RandomAccessFile permite dezplazar el puntero de lectura del archivo
|
||||
* Tenemos un Map para guardar las estadisticas y un map para guardar los
|
||||
* nombres de las estaciones
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
static class MiArchivo implements AutoCloseable {
|
||||
static class MiTarea implements AutoCloseable {
|
||||
private final RandomAccessFile rFile;
|
||||
private final byte buffer[] = new byte[MAX_BUFFER];
|
||||
private final byte line[] = new byte[MAX_LENGTH_LINE];
|
||||
private final byte rest[] = new byte[MAX_LENGTH_LINE];
|
||||
private int lenRest = 0;
|
||||
private long maxRead = 0;
|
||||
private long totalRead = 0;
|
||||
private Queue<Tupla> tuples = new LinkedList<Tupla>();
|
||||
private long maxRead;
|
||||
private Index index = new Index();
|
||||
private Map<Index, Medicion> mediciones = new HashMap<>();
|
||||
private Map<Index, String> estaciones = new HashMap<>();
|
||||
|
||||
public MiArchivo(File file) throws IOException {
|
||||
public MiTarea(File file, Particion particion) throws IOException {
|
||||
rFile = new RandomAccessFile(file, "r");
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void seek(Particion particion) throws IOException {
|
||||
maxRead = particion.size;
|
||||
rFile.seek(particion.offset);
|
||||
}
|
||||
@@ -220,72 +196,164 @@ public class CalculateAverage_jgrateron {
|
||||
rFile.close();
|
||||
}
|
||||
|
||||
public Queue<Tupla> readTuples() throws IOException {
|
||||
if (totalRead == maxRead) {
|
||||
return tuples;
|
||||
}
|
||||
long numBytes = rFile.read(buffer);
|
||||
if (numBytes == -1) {
|
||||
return tuples;
|
||||
}
|
||||
var totalLeidos = totalRead + numBytes;
|
||||
if (totalLeidos > maxRead) {
|
||||
numBytes = maxRead - totalRead;
|
||||
}
|
||||
totalRead += numBytes;
|
||||
int pos = 0;
|
||||
int len = 0;
|
||||
int idx = 0;
|
||||
while (pos < numBytes) {
|
||||
if (buffer[pos] == '\n' || buffer[pos] == '\r') {
|
||||
if (lenRest > 0) {
|
||||
System.arraycopy(rest, 0, line, 0, lenRest);
|
||||
System.arraycopy(buffer, idx, line, lenRest, len);
|
||||
len += lenRest;
|
||||
lenRest = 0;
|
||||
/*
|
||||
* Lee solo su particion
|
||||
* Divide el buffer por lineas usando los separadores \n o \r (enter o return)
|
||||
* obtiene la posicion de separacion ";" de la estacion y su temperatura
|
||||
* calcula el hash, convierte a double y actualiza las estadisticas
|
||||
*/
|
||||
public Map<String, Medicion> calcularMediciones() throws IOException {
|
||||
var buffer = new byte[MAX_BUFFER];// buffer para lectura en el archivo
|
||||
var rest = new byte[MAX_LENGTH_LINE];// Resto que sobra en cada lectura del buffer
|
||||
var lenRest = 0;// Longitud que sobró en cada lectura del buffer
|
||||
var totalRead = 0l; // Total bytes leidos
|
||||
|
||||
for (;;) {
|
||||
if (totalRead == maxRead) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
long numBytes = rFile.read(buffer);
|
||||
if (numBytes == -1) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
var totalLeidos = totalRead + numBytes;
|
||||
if (totalLeidos > maxRead) {
|
||||
numBytes = maxRead - totalRead;
|
||||
}
|
||||
totalRead += numBytes;
|
||||
int pos = 0;
|
||||
int len = 0;
|
||||
int idx = 0;
|
||||
int semicolon = 0;
|
||||
while (pos < numBytes) {
|
||||
if (buffer[pos] == '\n' || buffer[pos] == '\r') {
|
||||
if (lenRest > 0) {
|
||||
// concatenamos el sobrante anterior con la nueva linea
|
||||
System.arraycopy(buffer, idx, rest, lenRest, len);
|
||||
len += lenRest;
|
||||
semicolon = buscarSemicolon(rest, len);
|
||||
lenRest = 0;
|
||||
updateMediciones(rest, 0, semicolon);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
updateMediciones(buffer, idx, semicolon);
|
||||
}
|
||||
idx = pos + 1;
|
||||
len = 0;
|
||||
semicolon = 0;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
System.arraycopy(buffer, idx, line, 0, len);
|
||||
}
|
||||
int semicolon = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < len; i++) {
|
||||
if (line[i] == ';') {
|
||||
semicolon = i;
|
||||
break;
|
||||
if (buffer[pos] == ';') {
|
||||
semicolon = len;
|
||||
}
|
||||
len++;
|
||||
}
|
||||
var temperatura = strToDouble(line, semicolon, len);
|
||||
var tupla = new Tupla(new String(line, 0, semicolon), temperatura);
|
||||
tuples.add(tupla);
|
||||
idx = pos + 1;
|
||||
len = 0;
|
||||
pos++;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
len++;
|
||||
if (len > 0) {
|
||||
System.arraycopy(buffer, idx, rest, 0, len);
|
||||
lenRest = len;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return transformMediciones();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Buscamos en reverso ya que el ; esta mas cerca de numero que la estacion
|
||||
* ademas el minimo numero 0.0 asi que quitamos tres mas
|
||||
*/
|
||||
public int buscarSemicolon(byte data[], int len) {
|
||||
for (int i = len - 4; i >= 0; i--) {
|
||||
if (data[i] == ';') {
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Busca una medicion por su hash y crea o actualiza la temperatura
|
||||
*/
|
||||
public void updateMediciones(byte data[], int pos, int semicolon) {
|
||||
var hashEstacion = calcHashCode(0, data, pos, semicolon);
|
||||
var temp = strToDouble(data, pos, semicolon);
|
||||
index.setHash(hashEstacion);
|
||||
var estacion = estaciones.get(index);
|
||||
if (estacion == null) {
|
||||
estacion = new String(data, pos, semicolon);
|
||||
estaciones.put(new Index(hashEstacion), estacion);
|
||||
}
|
||||
index.setHash(hashEstacion);
|
||||
var medicion = mediciones.get(index);
|
||||
if (medicion == null) {
|
||||
medicion = new Medicion(1, temp, temp, temp);
|
||||
mediciones.put(new Index(hashEstacion), medicion);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
medicion.update(1, temp, temp, temp);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Convierte las estaciones de hash a string
|
||||
*/
|
||||
private Map<String, Medicion> transformMediciones() {
|
||||
var newMediciones = new HashMap<String, Medicion>();
|
||||
for (var e : mediciones.entrySet()) {
|
||||
var estacion = estaciones.get(e.getKey());
|
||||
var medicion = e.getValue();
|
||||
newMediciones.put(estacion, medicion);
|
||||
}
|
||||
return newMediciones;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Calcula el hash de cada estacion, esto es una copia de java.internal.hashcode
|
||||
*/
|
||||
private int calcHashCode(int result, byte[] a, int fromIndex, int length) {
|
||||
int end = fromIndex + length;
|
||||
for (int i = fromIndex; i < end; i++) {
|
||||
result = 31 * result + a[i];
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* convierte de un arreglo de bytes a double
|
||||
*/
|
||||
public double strToDouble(byte linea[], int idx, int posSeparator) {
|
||||
double number = 0;
|
||||
int pos = idx + posSeparator + 1;
|
||||
int esNegativo = linea[pos] == '-' ? -1 : 1;
|
||||
if (esNegativo == -1) {
|
||||
pos++;
|
||||
}
|
||||
if (len > 0) {
|
||||
System.arraycopy(buffer, idx, rest, 0, len);
|
||||
lenRest = len;
|
||||
int digit1 = linea[pos] - 48;
|
||||
pos++;
|
||||
if (linea[pos] == '.') {
|
||||
pos++;
|
||||
number = (digit1 * 10) + (linea[pos] - 48);
|
||||
}
|
||||
return tuples;
|
||||
else {
|
||||
int digit2 = linea[pos] - 48;
|
||||
pos += 2;
|
||||
number = (digit1 * 100) + (digit2 * 10) + (linea[pos] - 48);
|
||||
}
|
||||
return number / 10 * esNegativo;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* Clase para reservar las estadisticas por estacion
|
||||
*/
|
||||
static class Medicion {
|
||||
private String estacion;
|
||||
private int count;
|
||||
private double tempMin;
|
||||
private double tempMax;
|
||||
private double tempSum;
|
||||
|
||||
public Medicion(String estacion, int count, double tempMin, double tempMax, double tempSum) {
|
||||
public Medicion(int count, double tempMin, double tempMax, double tempSum) {
|
||||
super();
|
||||
this.estacion = estacion;
|
||||
this.count = count;
|
||||
this.tempMin = tempMin;
|
||||
this.tempMax = tempMax;
|
||||
@@ -305,8 +373,9 @@ public class CalculateAverage_jgrateron {
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public String toString() {
|
||||
double tempPro = tempSum / count;
|
||||
return "%s=%.1f/%.1f/%.1f".formatted(estacion, tempMin, tempPro, tempMax);
|
||||
double tempPro = (double) tempSum;
|
||||
tempPro = tempPro / count;
|
||||
return "%.1f/%.1f/%.1f".formatted(tempMin, tempPro, tempMax);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
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