A high performance Java middleware for general purpose computing and capacity planning.

Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia da Computa??o. Departamento de Ci?ncia da Computa??o, Instituto de Ci?ncias Exatas e Biol?gicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Middlewares ou Frameworks s?o fundamentais no desenvolvimento de aplica??es distribu?das devido a complexidade das mesmas. Muitas solu??es foram propostas nas ?ltimas tr?s d?cadas de melhorias e a linguagem Java faz parte destes esfor?os. A comunidade Java ? enorme e a linguagem oferece suporte para computa??o de alto desempenho (HPC), assim como para plataformas de pequeno porte, tais como as adotadas para IoT. Os middlewares Java para HPC implementam funcionalidades, tais como escalonamento de processos, toler?ncia a falhas, portabilidade de c?digo, instala??o simplificada em grandes clusters, desenvolvimento colaborativo na pilha de servi?os em nuvem, execu??o de c?digo existente sem refatora??o, suporte a estruturas de dados distribu?das e nativas, execu??o de tarefas de forma ass?ncrona no cluster, suporte a cria??o de vari?veis globais distribu?das, conceito de super-pares e muitas outras melhorias. Infelizmente, tais funcionalidades nunca foram reunidas em uma API ?nica de uma solu??o de middleware simples e r?pida. Neste trabalho, ? apresentado o Java C?&L? ou simplesmente JCL, um middleware para desenvolvedores Java que adota computa??o reflexiva e possui modelo de programa??o baseado em endere?amento compartilhado e distribu?do. O JCL re?ne diversas funcionalidades apresentadas separadamente nas ?ltimas d?cadas, permitindo construir aplica??es paralelas ou distribu?das a partir de poucas instru??es port?veis e sendo capaz de ser executado sobre diferentes plataformas, incluindo as IoT. Este trabalho apresenta as funcionalidades e a arquitetura do JCL, compara e contrasta JCL e seus concorrentes, e apresenta resultados experimentais de aplica??es JCL.Middleware systems or frameworks are fundamental in the development of distributed applications due to their complexity. Several solutions were proposed in the last three decades of improvements and Java can be considered as part of these efforts. The Java community is huge and the language supports several features designed for high performance computing (HPC), but also for small platforms like the Internet of Things (IoT) ones. The Java middlewares proposed for HPC implement several features, such as scheduling, fault tolerance, code portability, simple deployment over large clusters, collaborative development in the cloud stack, execution of existing code without refactorings, native support for distributed data structures, asynchronous task execution, support for distributed global variables, super-peer concept and many others, but without integrating them. Unfortunately, these features were not put together in a simple and fast middleware solution. In this paper, we present Java C?&L? or just JCL, a distributed shared memory lightweight middleware for Java developers that separates business logic from distribution issues during the development process and gathers several features presented separately in the last decades of middleware literature, allowing building distributed or parallel applications with few portable instructions and capable to run over different platforms, including small ones. This paper describes JCL?s features, compares and contrasts JCL to other Java middleware systems, and reports performance measurements of JCL applications in several distinct scenarios