專利名稱：一種多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中并行匹配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配算法，更具體地，涉及一種多核 架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中高效的并行匹配算法。
背景技術(shù)：
隨著Internet的快速普及，極大地改變了分布式系統(tǒng)的規(guī)模，出現(xiàn)了基于 Internet的大規(guī)模分布式計(jì)算的新型計(jì)算環(huán)境?；贗nternet的分布式系統(tǒng)包 含上萬個分布于世界各地的參與者，在系統(tǒng)的整個生命周期中，參與者的位置 和行為都可能會改變。因此Internet計(jì)算既有傳統(tǒng)的分布式計(jì)算的異構(gòu)性等共 同特點(diǎn)，也有大規(guī)模、分散控制、動態(tài)性、松耦合等特點(diǎn)。而發(fā)布訂閱系統(tǒng) (publish/subscribe系統(tǒng)，簡稱pub/sub)能夠很好的滿足上述要求，因而受到 越來越多的關(guān)注。
Pub/sub系統(tǒng)的匹配問題的本質(zhì)在于，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個事件以后，要能快速地找 到所有與之匹配的訂閱條件。從這一點(diǎn)來說，pub/sub系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫相比，數(shù)據(jù) 和査詢(訂閱)條件的角色正好顛倒過來了。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)被 保持并建立了索引，以便當(dāng)用戶發(fā)起一個查詢條件時，能夠快速到找到所需要 的數(shù)據(jù)，而在pub/sub系統(tǒng)中，大量的訂閱條件被保存并建立索引，以便當(dāng)?shù)?達(dá)一個事件時，能夠快速地找到與之匹配的訂閱條件。
基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)更加靈活，不必受系統(tǒng)預(yù)先定義的主題的限制， 但是也使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜化， 一個核心問題就是如何實(shí)現(xiàn)大量事件與大量訂閱 之間基于語義的高速匹配，即匹配算法。在基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中，事件的匹配是保證事件通知的高效性和正確性的關(guān)鍵，對于事件匹配的研究是基于語 義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)的一個重要方面。
在設(shè)計(jì)發(fā)布訂閱系統(tǒng)的匹配算法時，追求的目標(biāo)有以下三個
(1) 匹配的時間效率
當(dāng)一個事件發(fā)布后，系統(tǒng)需要多長的時間才能知道能找出滿足所有條件的 所有訂閱。事件達(dá)到后，應(yīng)在最短時間內(nèi)將該事件能匹配成功的訂閱找出來， 通知相應(yīng)的訂閱。
(2) 匹配的空間效率
為實(shí)現(xiàn)事件與訂閱的高效匹配，用于維護(hù)訂閱索引結(jié)構(gòu)以及訂閱本身所需 要的空間情況。在大規(guī)模的發(fā)布/訂閱中，訂閱的數(shù)量非常大，不可能在節(jié)點(diǎn)的 內(nèi)存中維護(hù)全部訂閱，特別是對于具有上百萬個訂閱的節(jié)點(diǎn)。因此通常只保持 索引結(jié)構(gòu)和部分訂閱在內(nèi)存中，而把其他訂閱保存到磁盤中。
(3) 訂閱維護(hù)的效率
當(dāng)一個新的客戶加入訂閱或者一個已有的客戶取消訂閱時，系統(tǒng)需要對訂 閱的索引結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新，以體現(xiàn)訂閱條件的變化。訂閱維護(hù)的效率是指系統(tǒng)對 訂閱索引結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新時所需要的開銷情況，包括時間的開銷和空間的損耗。 就匹配算法而言，訂閱維護(hù)的時間效率則強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)插入訂閱和刪除訂閱所消耗 的時間長短。而在單個節(jié)點(diǎn)上插入和刪除一個訂閱的效率主要取決于訂閱索引 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。由于一個pub/sub系統(tǒng)中，事件的發(fā)布的頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于客戶 增加和取消的訂閱頻率，所以這是一個次要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)布訂閱系統(tǒng)的匹配算法的本質(zhì)就是當(dāng)一個事件到達(dá)后，在最快的時間內(nèi)，準(zhǔn)確地找出事件滿足的約束條件的所有訂閱。 一種最簡單的方法就是將事 件與每個訂閱逐一比較，這是一種最原始最笨的解決辦法。然而在大規(guī)模分布 式Pub/Sub系統(tǒng)中，發(fā)布者和訂閱者的數(shù)量龐大，系統(tǒng)中的訂閱的數(shù)量數(shù)以百 萬計(jì)，與此同時，發(fā)布者發(fā)布的事件的頻率也很頻繁。因此利用訂閱條件之間 的重復(fù)性，減少事件與訂閱直接的匹配次數(shù)。發(fā)布者發(fā)布的事件是頻繁的，系 統(tǒng)中又保存了大量的訂閱，所以首先應(yīng)該將所有訂閱條件組織成一個特定的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要充分考慮到訂閱之間的各種關(guān)系(如重復(fù)、包含等)， 這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為訂閱的索引。
發(fā)布者以RDF/XML語法表示事件，系統(tǒng)把事件轉(zhuǎn)化為RDF事件圖，并提交 到事件匹配器，而訂閱又被保存為訂閱圖模式。 本發(fā)明包括以下幾個部分
(1) 訂閱合并
當(dāng)一個新的訂閱添加進(jìn)來時，系統(tǒng)需要將它整合到訂閱總圖中。節(jié)點(diǎn)以訂 閱總圖的方式保存訂閱。
訂閱的加入分為兩步完成
a. 將訂閱按單個訂閱圖的結(jié)構(gòu)保存到磁盤；
b. 訂閱合并到訂閱總圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中并統(tǒng)計(jì)訂閱的約束條件總數(shù)。在多核架 構(gòu)下，將單個訂閱的每個屬性信息隨機(jī)分配到一個處理單元上，該處理單元將 這個屬性合并到訂閱總圖中，同時修改該訂閱到約束條件數(shù)。對訂閱總圖結(jié)構(gòu) 的修改和對約束條件數(shù)的修改都需要在修改前加鎖，修改后解鎖。
(2) 訂閱退訂
當(dāng)訂閱者向系統(tǒng)提出對以前提交的訂閱進(jìn)行退訂時，系統(tǒng)要將該訂閱刪除， 并且將訂閱總圖中關(guān)于該訂閱的信息也刪除。訂閱的移除算法是訂閱的加入算法的逆過程，主要思路就是在訂閱總圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，找出所有含有該訂閱的引 用，并判斷該訂閱對于節(jié)點(diǎn)對或者約束條件來說是否為唯一引用，如果是，則 刪除掉引用，并刪除該節(jié)點(diǎn)對或約束條件；否則只刪除引用。査找約束條件的 過程用二分查找法提供査找效率。在多核架構(gòu)下，我們對訂閱總圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行近 似平均分組，由多個處理器共同處理。在刪除引用時，也需要對相應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn) 行加鎖。
(3) 將事件轉(zhuǎn)化到特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
當(dāng)一個事件到達(dá)系統(tǒng)，系統(tǒng)把將事件與訂閱總圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，找出所有 感興趣的訂閱。事件的交換格式為RDF/XML，因此，系統(tǒng)首先需要把事件轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行匹配。
事件的轉(zhuǎn)化中，我們利用了 RDF API工具Jena，非常方便地實(shí)現(xiàn)RDF/XML 格式和RDF圖之間的轉(zhuǎn)換。因此可以利用Jena API從RDF/XML文檔中讀入事件 生成RDF圖，然后遍歷RDF圖的三元組生成事件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。單個事件的轉(zhuǎn)換 并不復(fù)雜，因而我們隨機(jī)選擇一個處理單元處理。
(4) 事件與訂閱的匹配
事件與訂閱的匹配算法是整個算法的核心，也是整個算法效率的體現(xiàn)。事 件被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，系統(tǒng)執(zhí)行匹配算法找出所有被滿足的訂閱。 事件匹配算法分為三個階段
(I) 根據(jù)訂閱索引結(jié)構(gòu)過濾不相關(guān)的訂閱，找出可能匹配成功的訂閱，是語 法層次上的匹配；
(II) 對每個節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行約束條件過濾，剔除不滿足的訂閱；
(ni)對第二個階段剩下的訂閱，利用概念模型中等價和繼承關(guān)系等，做進(jìn)
一步的檢査以發(fā)現(xiàn)匹配的訂閱，是語義層次上的匹配。其中涉及到修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的值時，都要先加鎖，修改后再解鎖。 匹配的第一個階段
將事件E的每個屬性隨機(jī)分配給一個處理單元；
該處理單元將屬性與訂閱總圖結(jié)構(gòu)SM的PartA的HMProp的同屬性的值比 較，并通過類型比較-,
如果節(jié)點(diǎn)對統(tǒng)一，則讀取出其SL結(jié)構(gòu)，并將事件的節(jié)點(diǎn)對一一存入單個訂 閱的結(jié)構(gòu)PartA中的變量綁定表VT中。(iv)對每個S的Counter加鎖，對 Counter自增l，然后解鎖，并將這些訂閱加入到集合SubSet中。
節(jié)點(diǎn)對統(tǒng)一如果訂閱中節(jié)點(diǎn)為變量，且變量無類型約束，則其匹配事件 中任意節(jié)點(diǎn)，如果變量有類型約束，則匹配和其類型相同節(jié)點(diǎn)。如果訂閱中節(jié) 點(diǎn)為URI引用(URIref)或文本，則該事件中與其匹配節(jié)點(diǎn)必須為相同的URI 引用或文本。
匹配的第二個階段-
對E的每個節(jié)點(diǎn)對NP的賓語Object,如果它是Literal,利用它的URIref 類型，在SM的PartB部分找出對應(yīng)的OPCL結(jié)構(gòu)；
對0PCL結(jié)構(gòu)中的每個ConstraintList中的每個節(jié)點(diǎn)ConstraintNode進(jìn)行 check(由于鏈表的節(jié)點(diǎn)按照覆蓋規(guī)則存放,所以利用二分査找法査找鏈表， 一旦 找到一個不能滿足條件的訂閱，將它從SubSet中去掉，并且鏈表后面的結(jié)點(diǎn)也 都不滿足)，找出不能滿足的訂閱，將它從SubSet中刪除。
匹配的第三個階段-
第二個階段結(jié)束后，對集合SubSet中的每個訂閱S，檢査S的計(jì)數(shù)器值是 否大于等于訂閱S的三元組個數(shù)。如果計(jì)數(shù)器值小于三元組的個數(shù)，說明訂閱S 中至少存在一個三元組沒有被匹配，則訂閱必然不與該事件匹配，不必繼續(xù)檢查訂閱的約束是否被滿足。
遍歷計(jì)數(shù)器值等于三元組個數(shù)的訂閱的每張變量表《，拷貝相應(yīng)變量表集合 「7i'中變量綁定表的內(nèi)容到7;中，同時對s中的變量表進(jìn)行自然連接(natural
join)操作，把自然連接操作的結(jié)果存放在表"中。
利用推理機(jī)制，對變量進(jìn)行類型檢査TypeCheck，類型檢査需要比較變量的
值與變量的類型是否匹配，返回結(jié)果Result, Result為true,則匹配成功，將
訂閱S加入到ResultSet中。


圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)模型圖2是本發(fā)明事件與訂閱匹配的整體過程圖； 圖3是本發(fā)明訂閱Sl， S2的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明訂閱Sl的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖5是本發(fā)明S1、 S2合并后的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是本發(fā)明S1、 S2合并后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖； 圖7是本發(fā)明0PCL數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖； 圖8是本發(fā)明事件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖9是本發(fā)明事件與訂閱匹配的流程圖，(a)為第一階段；(b)為第二階段；
(c)為第三階段。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖具體闡述本發(fā)明在一種多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)
中的并行匹配算法。圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)模型圖；圖2是本發(fā)明事件與訂閱匹配的整體過程圖；總體顯示了本發(fā)明并行匹配算法的概念。本發(fā)明的并行匹配 算法具體包括如下步驟(1) 訂閱合并如圖3至圖6所示，當(dāng)一個新的訂閱添加進(jìn)來時，系統(tǒng)需要將它整合到訂 閱總圖中。節(jié)點(diǎn)以訂閱總圖的方式保存訂閱。 訂閱的加入分為兩步完成a. 將訂閱按單個訂閱圖的結(jié)構(gòu)保存到磁盤；b. 訂閱合并到訂閱總圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中并統(tǒng)計(jì)訂閱的約束條件總數(shù)。在多核架 構(gòu)下，將單個訂閱的每個屬性信息隨機(jī)分配到一個處理單元上，該處理單元將這個屬性合并到訂閱總圖中，同時修改該訂閱到約束條件數(shù)。對訂閱總圖結(jié)構(gòu) 的修改和對約束條件數(shù)的修改都需要在修改前加鎖，修改后解鎖。(2) 訂閱退訂當(dāng)訂閱者向系統(tǒng)提出對以前提交的訂閱進(jìn)行退訂時，系統(tǒng)要將該訂閱刪除， 并且將訂閱總圖中關(guān)于該訂閱的信息也刪除。訂閱的移除算法是訂閱的加入算 法的逆過程，主要思路就是在訂閱總圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，找出所有含有該訂閱的引 用，并判斷該訂閱對于節(jié)點(diǎn)對或者約束條件來說是否為唯一引用，如果是，則 刪除掉引用，并刪除該節(jié)點(diǎn)對或約束條件；否則只刪除引用。査找約束條件的 過程用二分査找法提供査找效率。在多核架構(gòu)下，我們對訂閱總圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行近 似平均分組，由多個處理器共同處理。在刪除引用時，也需要對相應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn) 行加鎖。(3) 將事件轉(zhuǎn)化到特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)一個事件到達(dá)系統(tǒng)，系統(tǒng)把將事件與訂閱總圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，找出所有 感興趣的訂閱。事件的交換格式為RDF/XML,因此，系統(tǒng)首先需要把事件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如圖8所示)，然后進(jìn)行匹配。
事件的轉(zhuǎn)化中，我們利用了 RDF API工具Jena，非常方便地實(shí)現(xiàn)RDF/XML 格式和RDF圖之間的轉(zhuǎn)換。因此可以利用Jena API從RDF/XML文檔中讀入事件 生成RDF圖，然后遍歷RDF圖的三元組生成事件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。單個事件的轉(zhuǎn)換 并不復(fù)雜，因而我們隨機(jī)選擇一個處理單元處理。
(4)事件與訂閱的匹配
事件與訂閱的匹配算法是整個算法的核心，也是整個算法效率的體現(xiàn)。事 件被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，系統(tǒng)執(zhí)行匹配算法找出所有被滿足的訂閱。 如圖9所示，事件匹配算法分為三個階段
(I) 根據(jù)訂閱索引結(jié)構(gòu)過濾不相關(guān)的訂閱，找出可能匹配成功的訂閱，是語 法層次上的匹配；
(II) 對每個節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行約束條件過濾，剔除不滿足的訂閱；
(ni)對第二個階段剩下的訂閱，利用概念模型中等價和繼承關(guān)系等，做進(jìn)
一步的檢査以發(fā)現(xiàn)匹配的訂閱，是語義層次上的匹配。其中涉及到修改數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)中的值時，都要先加鎖，修改后再解鎖。
匹配的第一個階段
將事件E的每個屬性隨機(jī)分配給一個處理單元；
該處理單元將屬性與訂閱總圖結(jié)構(gòu)SM的PartA的HMProp的同屬性的值比 較，并通過類型比較；
如果節(jié)點(diǎn)對統(tǒng)一，則讀取出其SL結(jié)構(gòu)，并將事件的節(jié)點(diǎn)對一一存入單個訂 閱的結(jié)構(gòu)PartA中的變量綁定表VT中。(iv)對每個S的Counter加鎖，對 Counter自增l，然后解鎖，并將這些訂閱加入到集合SubSet中。
節(jié)點(diǎn)對統(tǒng)一如果訂閱中節(jié)點(diǎn)為變量，且變量無類型約束，則其匹配事件中任意節(jié)點(diǎn)，如果變量有類型約束，則匹配和其類型相同節(jié)點(diǎn)。如果訂閱中節(jié)點(diǎn)為URI引用(URIref)或文本，則該事件中與其匹配節(jié)點(diǎn)必須為相同的URI 引用或文本。匹配的第二個階段對E的每個節(jié)點(diǎn)對NP的賓語Object,如果它是Literal,利用它的URIref 類型，在SM的PartB部分找出對應(yīng)的OPCL結(jié)構(gòu)(如圖7所示)；對0PCL結(jié)構(gòu)中的每個ConstraintList中的每個節(jié)點(diǎn)ConstraintNode進(jìn)行 check(由于鏈表的節(jié)點(diǎn)按照覆蓋規(guī)則存放，所以利用二分查找法査找鏈表， 一旦 找到一個不能滿足條件的訂閱，將它從SubSet中去掉，并且鏈表后面的結(jié)點(diǎn)也 都不滿足)，找出不能滿足的訂閱，將它從SubSet中刪除。匹配的第三個階段第二個階段結(jié)束后，對集合SubSet中的每個訂閱S，檢查S的計(jì)數(shù)器值是 否大于等于訂閱^的三元組個數(shù)。如果計(jì)數(shù)器值小于三元組的個數(shù)，說明訂閱^ 中至少存在一個三元組沒有被匹配，則訂閱必然不與該事件匹配，不必繼續(xù)檢 査訂閱的約束是否被滿足。遍歷計(jì)數(shù)器值等于三元組個數(shù)的訂閱的每張變量表、拷貝相應(yīng)變量表集合 f^'中變量綁定表的內(nèi)容到7;中，同時對s中的變量表進(jìn)行自然連接(natural join)操作，把自然連接操作的結(jié)果存放在表r中。利用推理機(jī)制，對變量進(jìn)行類型檢査TypeCheck，類型檢查需要比較變量的值與 變量的類型是否匹配，返回結(jié)果Result, Result為true,則匹配成功，將訂閱 S加入到ResultSet中。
權(quán)利要求
1.一種多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配算法，所述系統(tǒng)將事件轉(zhuǎn)化為RDF事件圖，并將訂閱保存在訂閱總圖中，其特征在于，所述匹配算法包括以下階段訂閱合并，當(dāng)一個新的訂閱添加到所述系統(tǒng)中的時候，所述系統(tǒng)將所述新添加的訂閱整合到訂閱總圖中；訂閱退訂，當(dāng)訂閱者向所述系統(tǒng)提出對以前提交的訂閱進(jìn)行退訂時，所述系統(tǒng)要將所述退訂的訂閱刪除，并且將訂閱總圖中關(guān)于所述退訂訂閱的信息也刪除；將事件轉(zhuǎn)化到特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)一個事件到達(dá)所述系統(tǒng)，所述系統(tǒng)需要把事件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行匹配；事件與訂閱的匹配，事件被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)算法找出所有被滿足的訂閱。
2. 如權(quán)利要求1所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配算 法，其中所述系統(tǒng)包括多個處理器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行 匹配算法，所述訂閱合并分為以下兩步完成a. 將訂閱按單個訂閱圖的結(jié)構(gòu)保存到磁盤；b. 訂閱合并到訂閱總圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中并統(tǒng)計(jì)訂閱的約束條件總數(shù)，在多核架 構(gòu)下，將單個訂閱的每個屬性信息隨機(jī)分配到一個處理單元上，該分配的處理單元將這個屬性合并到訂閱總圖中，同時修改該訂閱的約束條件數(shù)，對訂閱總 圖結(jié)構(gòu)的修改和對約束條件數(shù)的修改要在修改前加鎖，修改后解鎖。
4.如權(quán)利要求1或2所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹 配算法，對于所述訂閱退訂的處理，在訂閱總圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，找出所有含有所述退訂 的訂閱的引用，并判斷所述退訂的訂閱對于節(jié)點(diǎn)對或者約束條件來說是否為唯 一引用，如果是，則刪除掉引用，并刪除該節(jié)點(diǎn)對或約束條件；否則只刪除引 用。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹 配算法，對于所述將事件轉(zhuǎn)化到特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理，事件的交換格式為RDF/XML， 在事件的轉(zhuǎn)化中，利用RDF API工具Jena，實(shí)現(xiàn)RDF/XML格式和RDF圖之間的轉(zhuǎn)換。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹 配算法，所述事件與訂閱的匹配分為以下三個階段第一階段，根據(jù)訂閱索引結(jié)構(gòu)過濾不相關(guān)的訂閱，找出可能匹配成功的訂閱，完成語法層次上的匹配；第二階段，對每個節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行約束條件過濾，剔除不滿足的訂閱； 第三階段，對第二階段剩下的訂閱，利用概念模型中等價和繼承關(guān)系，做進(jìn)一歩的檢查以發(fā)現(xiàn)匹配的訂閱，完成語義層次上的匹配。
7. 如權(quán)利要求6所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配算 法，其中涉及到修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的值時，均要先加鎖，修改后再解鎖。
8.如權(quán)利要求6所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配 算法，所述第一階段包括以下步驟將事件的每個屬性隨機(jī)分配給一個處理單元；該分配的處理單元將屬性與訂閱總圖結(jié)構(gòu)的PartA的HMProp的同屬性的值 比較，并通過類型比較；如果節(jié)點(diǎn)對統(tǒng)一，則讀取出其SL結(jié)構(gòu)，并將事件的節(jié)點(diǎn)對一一存入單個訂 閱的結(jié)構(gòu)PartA中的變量綁定表VT中，對每個訂閱的Counter加鎖，對Counter 自增`l，然后解鎖，并將這些訂閱加入到集合SubSet中，節(jié)點(diǎn)對統(tǒng)一如果訂閱中節(jié)點(diǎn)為變量，且變量無類型約束，則其匹配事件中 任意節(jié)點(diǎn)，如果變量有類型約束，則匹配和其類型相同節(jié)點(diǎn)，如果訂閱中節(jié)點(diǎn) 為URI引用(URIref)或文本，則該事件中與其匹配節(jié)點(diǎn)必須為相同的URI引 用或文本。
9. 如權(quán)利要求6所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配算 法，所述第二階段包括以下步驟對時間的每個節(jié)點(diǎn)對NP的賓語Object,如果它是Literal,利用它的URIref 類型，在SM的PartB部分找出對應(yīng)的OPCL結(jié)構(gòu)；對OPCL結(jié)構(gòu)中的每個ConstraintList中的每個節(jié)點(diǎn)ConstraintNode進(jìn)行 檢査，找出不能滿足的訂閱，將它從SubSet中刪除。
10. 如權(quán)利要求6所述的多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中的并行匹配 算法,所述第三階段包括以下步驟第二個階段結(jié)朿后，對集合SubSet中的每個訂閱S，檢査訂閱S的計(jì)數(shù)器 值是否大于等于訂閱S的三元組個數(shù)，如果計(jì)數(shù)器值小于三元組的個數(shù)，說明訂 閱S中至少存在一個三元組沒有被匹配，則訂閱S必然不與該事件匹配，不必 繼續(xù)檢査訂閱的約束是否被滿足；遍歷計(jì)數(shù)器值等于三元組個數(shù)的訂閱的每張變量表，拷貝相應(yīng)變量表集合 中變量綁定表的內(nèi)容到所述變量表中，同時對S中的變量表進(jìn)行自然連接操作， 把自然連接操作的結(jié)果存放在變量表中；利用推理機(jī)制，對變量進(jìn)行類型檢查，類型檢查需要比較變量的值與變量的類型是否匹配，返回結(jié)果，結(jié)果為true,則匹配成功，將訂閱加入到ResultSet中；對ResultSet進(jìn)行解鎖，完成所述并行匹配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多核架構(gòu)下基于語義的發(fā)布訂閱系統(tǒng)中高效的并行匹配算法。其包括(1)訂閱合并、(2)訂閱退訂、(3)將事件轉(zhuǎn)化到特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、(4)事件與訂閱的匹配。該算法提高了匹配的時間效率和空間效率，以及訂閱的維護(hù)效率，保證了事件通知的高效性和正確性。
文檔編號G06F17/30GK101667202SQ200910153370
公開日2010年3月10日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者健 吳, 吳朝暉, 尹建偉, 瑩 李, 勇 蘇, 鄧水光 申請人:浙江大學(xué)