Stima risparmio energetico sul test ad hoc

Si è voluto provare il metodo di calcolo della stima con il programma ad hoc creato per i test energetici.

Nella Tabella 5.9 sono riportate le stime del risparmio utilizzando il metodo descritto in precedenza.

Tabella 5.9 - Risparmio programma ad hoc

Classe Base Time (%) Linee codice classe Obiettivo Linee codice obiettivo Rapporto obiettivo / classe (%) Risparmio (%) POAsis 79.44 28 If-switch 7 25.00 13.24 Concat. 2 7.14 2.84 Totale 16.08

Nella Tabella 5.10 sono riportati i valori delle stime utilizzando un metodo leggermente modificato, ovvero sono state contate le linee di codice effettivamente eseguite.

Tabella 5.10 - Risparmio programma ad hoc con stima modificata

Classe Base Time % Linee codice classe Obiettivo Linee codice obiettivo Percentuale obiettivo / classe Risparmio (%) POAsis 79.44 157 If-switch 70 44.59 23.61 Concat. 20 12.74 5.06 Totale 28.67

Come si può vedere dai dati, anche tenendo conto delle effettive linee di codice eseguite, le stime sono decisamente più basse rispetto al reale risparmio energetico. Questo accade in quanto evidentemente le linee di codice prese in esame hanno un’influenza molto maggiore sul tempo di esecuzione rispetto alle altre.

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Non si può quindi con precisione sapere quanto sarà il risparmio energetico, ma i dati confermano che potrebbe essere inferiore oppure anche molto maggiore rispetto alle aspettative, come in questo esempio.

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Capitolo 6

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Conclusione e sviluppi futuri

Questo lavoro di tesi ha avuto come obiettivo quello di esplorare il problema dell’ottimizzazione energetica del software, il quale è un aspetto particolare di un argomento molto più ampio come il Green Software.

Nella tesi si è analizzata la possibilità di migliorare l’efficienza energetica dei programmi scritti in linguaggio Java grazie all’introduzione di alcune regole di buona programmazione. Per farlo è stato preso in esame Adempiere, un programma ERP molto conosciuto ed Open Source. Analizzando il suo codice, la sua struttura ed il suo comportamento durante l’esecuzione, è stato possibile evidenziare alcuni aspetti sicuramente migliorabili.

Gli ambiti in cui ci si è concentrati sono stati quelli della manipolazione delle stringhe (come i concatenamenti), l’utilizzo di costrutti particolari come gli switch e gli iteratori e di tipi alternativi come StringBuilder e StringBuffer.

Sono state rilevate le prestazioni dei metodi contenenti gli obiettivi sopra descritti e le loro versioni alternative, riuscendo così a definire alcune regole di programmazione per una migliore efficienza di esecuzione. I risparmi sui tempi di esecuzione ottenuti con l’applicazione di una singola regola possono variare dal 15% (nel caso di iteratori con pochi cicli) fino a quasi all’80% (nel caso di sostituzione di una serie di diversi if con uno switch) rispetto alla versione originale.

Le regole ottenute sono state validate tramite test energetici sperimentali effettuati in laboratorio, che hanno permesso di verificare la loro bontà e la correlazione tra

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risparmio temporale ed energetico. Un piccolo programma rispettante tutte le regole ha riportato un risparmio energetico dell’80%.

Gli ottimi risultati portano quindi a credere che questo tipo di studi possa portare a dei risultati concreti, immaginando anche l’effetto positivo che un risparmio energetico sul software può avere sui consumi dell’hardware.

Una stima grossolana su una tipica operazione compiuta sul programma Adempiere indica intorno al 3% la possibile riduzione del tempo di esecuzione riscrivendo il codice seguendo le regole trovate. Nonostante la stima prudente si può considerare un valore decisamente significativo, con la prospettiva di poterlo aumentare con l’aggiunta di ulteriori regole andando ad analizzare altri aspetti non presi in considerazione in questo lavoro, come per esempio la gestione dei file, della cache, delle comunicazione input-output, l’utilizzo di vettori e array ecc …

Si potrebbe infine pensare di automatizzare tutte le regole di buona programmazione trovate. Un modo interessante sarebbe quello di sviluppare un tool o un plug-in che estenda le funzionalità di un editor per la programmazione, come per esempio Eclipse. Questo plug-in potrebbe monitorare costantemente i costrutti presi in esame e segnalare prontamente al programmatore la possibilità di introdurre migliorie, fornendo anche indicazioni su come implementarle, magari con la possibilità di auto generazione di parte del codice.

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