Ressourceneffizientes Coden: Energiesparende Ansätze im Fokus

Eine zentrale Rolle in diesem Prozess spielen Softwaremessungen, die Wahl der richtigen Datenstrukturen und Algorithmen. In diesem Zusammenhang werfen wir einen genaueren Blick auf drei Ansätze, die nicht nur Energieeinsparungen versprechen, sondern auch die Leistung und Entwicklungseffizienz verbessern.
Können diese Techniken dazu beitragen, ressourceneffizientes Coden zu fördern?

SPELL: Energielecks im Code aufspüren

SPELL ist eine spektrumbasierte Technik, die zur Lokalisierung von Energielecks im Quellcode von Softwaresystemen dient. Diese Methode, die unabhängig von der Programmiersprache und dem Kontext ist, verwendet einen statistischen Ansatz, um verschiedene Anteile der Energieverantwortung den verschiedenen Quellcodekomponenten eines Softwaresystems zuzuordnen. So wird die Aufmerksamkeit des Entwicklers auf die kritischsten Stellen gelenkt. Vorläufige empirische Studien mit Java-Programmierern zeigten, dass Entwickler mit SPELL nicht nur in der Lage waren, den Energieverbrauch eines Programms zu optimieren, sondern dies auch schneller und effizienter tun konnten als diejenigen, die SPELL nicht verwendeten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass SPELL eine vielversprechende Methode zur Identifizierung und Optimierung des Energieverbrauchs in Softwareprojekten darstellt.

CT+: Ressourceneffizientes Coden mit Java-Kollektionen

CT+ ist ein Toolset für die energiebewusste Entwicklung von Java-Anwendungen. Dieses Set kombiniert die Erstellung von anwendungsunabhängigen Energieprofilen von Java-Kollektionen mit statischer Analyse, um Empfehlungen für energieeffiziente Implementierungen dieser Kollektionen zu generieren. Durch den Einsatz energieineffizienter Kollektionen konnten bis zu 17,34% Energieeinsparungen erzielt werden. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer bewussten Auswahl von Ressourcen für die Energieeffizienz von Softwareanwendungen.

Optimierung der Java-Collection-Frameworks

Diese Studie liefert einen detaillierten Einblick in den Energieverbrauch verschiedener Implementierungen des Java-Collection-Frameworks (JCF). Durch die Identifizierung der energieeffizientesten Methoden jeder Implementierung und die Optimierung von Java-Programmen basierend auf diesen Erkenntnissen konnten Einsparungen von bis zu 6,2% erzielt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass selbst kleine Änderungen in der Wahl der verwendeten Datenstrukturen zu signifikanten Verbesserungen in der Energieeffizienz führen können.

Ausblick

Die vorgestellten Techniken bieten vielversprechende Ansätze zur Steigerung der Ressourceneffizienz beim Coden. Unser Unternehmen plant, diese Tools in zukünftigen Projekten zu testen, um folgende Fragen zu klären:
Lohnt sich der Aufwand? Welche Auswirkungen hat dies auf das Coden? Bringt es einen Mehrwert?
Die Ergebnisse dieser Tests werden entscheidend sein, um zu verstehen, für wen die Energieeffizienz beim Coden von Nutzen sein kann und wie sie in der Praxis am besten umgesetzt werden könnte.

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Quellen

• Pereira, R., et al. (2017). Helping Programmers Improve the Energy Efficiency of Source Code. In 2017 IEEE/ACM 39th IEEE International Conference on Software Engineering Companion. HASLab/INESC TEC, Universidade do Minho, Portugal; NOVA LINCS, DI, FCT, Universidade NOVA de Lisboa, Portugal. Release/LISP, CISUC, Universidade de Coimbra.
• Oliveira, W., et al. (unbekanntes Datum). Recommending Energy-Efficient Java Collections. Federal University of Pernambuco; Federal University of Para.
• Pereira, R., et al. (2016). The Influence of the Java Collection Framework on Overall Energy Consumption. HASLab/INESC TEC, Portugal; Universidade do Minho, Portugal; NOVA LINCS, DI, FCT, Universidade NOVA de Lisboa, Portugal. RELEASE, Universidade da Beira Interior, Portugal.