\chapter{分散フレームワーク Alice の概要} \label{chapter:chapter1}


\section{Data Segment}
Data Segmentはデータを細かく分割したものであり、数値や文字列などのデータを構造的に保持する。AliceはData Segmentをデータベースとして扱っている。Data Segmentには必ず対になるKeyが存在する。つまりKey Value Storeとして考える事ができる。

Aliceのデータベースは通常のKVSとは異なっている点がある。通常のKVSはプログラミング言語の連想配列やMapと同様に 「Key（キー）」と「Value（値）」がペアとなっている。そのため1つのKeyに対して値は1つである。しかし、Aliceの場合は「Key」と「Queue」がペアとなっているため、Keyに対して複数回putできる。従って取得できるValueも複数存在できる。便宜上これをKey Value Queueと呼ぶものとする。Key毎の追加と取得はLindaに準じた設計になっている。

Data SegmentはData Segment Manager（以下DSM）によって管理されている。ノード毎にLocal DSMとRemote DSMが存在する。Local DSMは各ノード固有のKVSとなっている。従ってRemote DSMを指定するKeyはノード内部でuniqueなものである。Remote DSMは他のノードのLocal DSMのproxyと考えられる。つまりRemote DSMは複数存在し、それぞれに対応するノードは異なる。

KVQへのアクセスはqueueによって、ノード内部で逐次化される。それ以外は、すべてJavaのThread Poolにより並列実行される。
\subsection{Data Segment API}
以下が用意されているData Segment APIである。これらを用いてデータの送受信を行う。
\begin{itemize}
\item {\ttfamily void put(String key, Object val)}
\item {\ttfamily void update(String key, Object val)}
\item {\ttfamily void peek(Receiver receiver, String key)}
\item {\ttfamily void take(Receiver receiver, String key)}
\end{itemize}
\subsubsection{put}
putはデータをQueueに追加するためのAPIである。Lindaのout()に相当する
\subsubsection{update}
updateはデータを置き換える特急メッセージのように動作する。Lindaのupdate()に相当する。
\subsubsection{peek}
peekはデータを読み込むAPIである。読み込まれたデータはQueueに残る。要求したデータが存在しなければ、Code Segmentの待ち合わせ （Blocking）が起こる。putやupdateによりデータに更新があった場合、peekが直ちに実行される。Lindaのread()に相当する。
\subsubsection{take}
takeもデータを読み込むためのAPIである。読み込まれたデータはQueueから削除される。Lindaのin()に相当する。
\subsection{Data Segment の表現}


\section{Meta Data Segment}
\section{Code Segment}
Code SegmentとはAlice上で実行されるタスクの単位である。ユーザーはCode Segmentを組み合わせることでプログラミングを行う。Code Segmentをユーザーが記述する際に、内部で使用するData Segmentの作成を記述する。入力時のData SegmentをInput Data Segment、出力時をOutput Data Segmentと呼ぶ。Input Data SegmentとOutput Data SegmentによってCode Segmentの間の依存関係が自動的に記述される。

Input Data Segment と Output Data SegmentはCode Segmentに用意されているAPIを用いて作成する。
Input Data Segmentは、LocalかRemoteか、またkeyを指定する必要がある。Code Segmentは、記述したInput Data Segmentが全て揃うとThread poolに送られ、実行される。

Out Data SegmentもLocalかRemoteか、またkeyを指定する必要がある。

現在、Inputの場合はsetKeyを呼ぶ際、Outputはput(またはupdate)の際にノードとkeyの指定を行っている。
しかし、どの時点でノードとkeyの指定を行えばよいか、どのようなAPIを用意するべきかは、議論の余地がある。

\section{Meta Code Segment}

\section{Topology Manager}

\section{Aliceによるプログラミング手法}