專(zhuān)利名稱(chēng)：基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(CSCW)的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種用于協(xié)同編輯支持物理上分布的多個(gè)協(xié)同者同時(shí)編輯同一文檔的應(yīng)用系統(tǒng)，用于保證操作沖突時(shí)一致性的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置及其并發(fā)控制方法。
背景技術(shù)：
協(xié)同編輯支持物理上分布的多個(gè)協(xié)同者同時(shí)編輯同一文檔，這是一類(lèi)重要的計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(CSCW)應(yīng)用系統(tǒng)。協(xié)同編輯是典型的分布式應(yīng)用系統(tǒng)，不但要求用戶操作有很快的響應(yīng)速度，通常還有以下特點(diǎn)對(duì)同一時(shí)刻進(jìn)行操作的協(xié)作用戶數(shù)目沒(méi)有限制，對(duì)協(xié)作用戶可以編輯的文檔部分也不加制約，用戶可在任意時(shí)刻編輯共享文檔的任意部分。節(jié)點(diǎn)之間傳送的信息主要是操作信息和參數(shù)以及必要的控制信息。但是，操作的并發(fā)性和網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲的不確定性使得維護(hù)并發(fā)操作的一致性變得相當(dāng)困難。一個(gè)操作在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)執(zhí)行產(chǎn)生的效果，若不加以調(diào)整和控制，則可能與操作在本地執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的效果不一致，即與用戶希望達(dá)到的效果不一致。這就是所謂的“維護(hù)操作意愿”問(wèn)題?，F(xiàn)有的維護(hù)操作意愿的方法主要是操作變換方法，其特點(diǎn)是著眼于操作本身，通過(guò)變換操作的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)操作意愿的維護(hù)。但是，當(dāng)節(jié)點(diǎn)規(guī)模稍大時(shí)，操作之間的關(guān)系變得非常復(fù)雜，考慮全面很不容易，其算法的設(shè)計(jì)難度較大。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)提出了“文檔標(biāo)注方法”，該方法立足于文檔本身，通過(guò)對(duì)文檔加標(biāo)注屏蔽引起不一致的操作。該方法易于理解，算法設(shè)計(jì)也比較直觀，但它在傳遞操作信息時(shí)需附加操作上下文，隨著操作數(shù)的增加，操作上下文內(nèi)容會(huì)越來(lái)越多，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸包長(zhǎng)度不斷增加，加劇網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。后面又有人提出“帶狀態(tài)向量的文檔標(biāo)注方法”，但該方法沒(méi)有就如何實(shí)現(xiàn)提出可行方案，同時(shí)也沒(méi)有沖突檢測(cè)和處理，無(wú)法保證操作沖突時(shí)的一致性。因此，我們提出了“基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的實(shí)時(shí)協(xié)同編輯并發(fā)控制方法”。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足之處，本發(fā)明的主要目的旨在提供一種沒(méi)有服務(wù)器進(jìn)行集中控制的并發(fā)算法，在文檔標(biāo)注方法的基礎(chǔ)上引入了狀態(tài)向量，優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，通過(guò)文檔被插入標(biāo)記和刪除標(biāo)記的操作，并按標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是要解決操作的并發(fā)性和網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲的不確定性，要維護(hù)并發(fā)操作的一致性；要解決一個(gè)操作在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)執(zhí)行產(chǎn)生的效果與操作在本地執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的效果不一致，即與用戶希望達(dá)到的效果不一致，就是所謂的“維護(hù)操作意愿”問(wèn)題；要解決沖突檢測(cè)和處理，保證操作沖突時(shí)的一致性問(wèn)題；要解決狀態(tài)向量，優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除問(wèn)題；要解決插入標(biāo)記和刪除標(biāo)記的操作問(wèn)題及如何按標(biāo)記類(lèi)型、標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行等技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的裝置由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器等模塊及互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境等組成，其并發(fā)控制的客戶端A包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備模塊等組件構(gòu)成；其并發(fā)控制的客戶端B也包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備模塊等組件構(gòu)成；并發(fā)控制的客戶端A與客戶端B之間有互聯(lián)網(wǎng)通訊聯(lián)系。
所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置的客戶端A和客戶端B的輸入設(shè)備的輸出端分別與輸出設(shè)備和處理器的輸入端相連接，處理器與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備之間有雙向輸入、輸出線相連接，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)之間有雙向輸入、輸出線相連接，處理器的輸出端與輸出設(shè)備的輸入端相連接。
所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置的輸入設(shè)備或?yàn)槭謱?xiě)輸入板或?yàn)殒I盤(pán)或?yàn)橛|摸屏等；所述的輸出設(shè)備或?yàn)轱@示器或?yàn)橥队皟x等；所述的處理器或?yàn)镻C機(jī)或?yàn)檎粕想娔XPDA等；所述的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備或?yàn)榫W(wǎng)卡或?yàn)檎{(diào)制解調(diào)器等。
一種基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法，該方法是協(xié)同編輯支持物理上分布的多個(gè)協(xié)同者同時(shí)編輯同一文檔的應(yīng)用系統(tǒng)，協(xié)同編輯是典型的分布式應(yīng)用系統(tǒng)，該方法為沒(méi)有服務(wù)器進(jìn)行集中控制的并發(fā)算法，并發(fā)控制是在各個(gè)客戶端實(shí)現(xiàn)，在文檔標(biāo)注方法的基礎(chǔ)上引入了狀態(tài)向量，優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，通過(guò)文檔被插入標(biāo)記和刪除標(biāo)記的操作，并按標(biāo)記規(guī)則和優(yōu)先級(jí)規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作，其具體工作步驟是a)、編輯、執(zhí)行和保存客戶端A通過(guò)熟人設(shè)備編輯文檔，在本地輸出設(shè)備上立即執(zhí)行編輯效果，保存編輯操作；b)、打包、壓縮和加密然后把編輯消息發(fā)送到處理器，進(jìn)行編輯消息打包、壓縮和加密；
c)、發(fā)送通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備把編輯數(shù)據(jù)包發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)；d)、解包、解壓和解密客戶端B的處理器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備收到客戶端A發(fā)來(lái)的編輯消息包，進(jìn)行解包、解壓和解密，獲得客戶端A的繪圖編輯類(lèi)型和參數(shù)；e)、檢測(cè)和處理客戶端B的處理器同時(shí)根據(jù)保存在本地的編輯操列表對(duì)編輯操作進(jìn)行沖突檢測(cè)和處理，把處理后的編輯操作在輸出設(shè)備上反映出來(lái)。
所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法的工作流程軟件的具體工作步驟是步驟1.初始化本地狀態(tài)向量每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)N維本地狀態(tài)向量SV，N為設(shè)定的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)，每個(gè)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)SV中一個(gè)分量，初始時(shí)將SV各分量置為0；步驟2.本地產(chǎn)生操作信息監(jiān)聽(tīng)本地鍵盤(pán)、鼠標(biāo)消息，產(chǎn)生操作信息；步驟3.發(fā)送操作消息及操作產(chǎn)生時(shí)本地狀態(tài)向量將此時(shí)本地狀態(tài)向量，連同操作信息打包發(fā)送之；步驟4.本地操作立即執(zhí)行，更新本地狀態(tài)向量將此本地操作立即執(zhí)行，然后更新本地狀態(tài)向量SV，將SV中本地節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)向量增1，同時(shí)將該操作加入歷史操作列表HL尾部；步驟5.接收遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量監(jiān)聽(tīng)進(jìn)程接收到遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量；步驟6.來(lái)自同一節(jié)點(diǎn)操作必須按操作在站點(diǎn)產(chǎn)生的先后順序執(zhí)行，因此早到操作需要等待之若來(lái)自i站點(diǎn)的操作不滿足標(biāo)記就緒條件，說(shuō)明存在i站點(diǎn)上先于此操作產(chǎn)生的其他操作還沒(méi)到達(dá)，此操作需等待，直至i站點(diǎn)上先于此操作產(chǎn)生的其他操作在本地已全部執(zhí)行；步驟7.判斷等待與否？如果等待，則進(jìn)入添加到操作等待列表模塊，若出現(xiàn)等待情況，則將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作加入操作等待列表；如果不等待，則進(jìn)入根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致模塊，比較接收到的遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量是否相等；步驟8.判斷狀態(tài)一致與否？如果狀態(tài)一致，則進(jìn)入按正常方式在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作模塊，則將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作在本地執(zhí)行之，然后將其加入本地歷史操作列表尾部；如果狀態(tài)不一致，則進(jìn)入按操作在本地執(zhí)行的先后順序向后標(biāo)記操作，并回溯狀態(tài)向量，直至狀態(tài)向量與遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作的伴隨向量一致，則將此時(shí)本地狀態(tài)向量SV的值賦給一臨時(shí)狀態(tài)向量，自尾向頭取出歷史操作列表HL中操作項(xiàng)，判斷其來(lái)源站點(diǎn)及類(lèi)型，調(diào)用標(biāo)記函數(shù)將其在文檔中做標(biāo)記，同時(shí)將臨時(shí)變量中對(duì)應(yīng)此操作的分量減1；重復(fù)上述過(guò)程，直至臨時(shí)狀態(tài)向量同傳過(guò)來(lái)的操作的伴隨狀態(tài)向量相同；步驟9.按標(biāo)記規(guī)則在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作判斷是否存在操作沖突；若存在，則按優(yōu)先級(jí)原則和標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)，否則按標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作；步驟10.去除所有標(biāo)記調(diào)用標(biāo)記去除函數(shù)，去除所有標(biāo)記，將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作加入歷史操作列表HL；
步驟11.操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作進(jìn)入操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作模塊；此次操作執(zhí)行完畢，查找操作等待列表，若此時(shí)存在與剛執(zhí)行的操作來(lái)源相同的操作滿足標(biāo)記就緒條件，則將其取出，按標(biāo)記算法執(zhí)行之；步驟12.判斷存在與否？如果存在，則進(jìn)入根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致模塊；如果不存在，則流程結(jié)束。
本發(fā)明的標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作時(shí)，從文檔首開(kāi)始，對(duì)于每個(gè)插入標(biāo)記，忽略其位置和內(nèi)容，同時(shí)修改遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作參數(shù)(將位置參數(shù)增1)；對(duì)于刪除標(biāo)記，視其為文檔的組成部分，遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作參數(shù)不變。所有標(biāo)記處理完成后，按最終修改后的操作參數(shù)執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作。
本發(fā)明的操作沖突解除的優(yōu)先級(jí)規(guī)則對(duì)于發(fā)生沖突的刪除操作，可以說(shuō)明，按標(biāo)記規(guī)則可以自動(dòng)解除操作沖突；對(duì)于發(fā)生沖突的插入操作，需按照一定策略(如按照站點(diǎn)編號(hào)大小)，規(guī)定沖突操作的優(yōu)先級(jí)。在按標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行發(fā)生沖突的插入操作時(shí)，若遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作的優(yōu)先級(jí)高于本地沖突標(biāo)記，則直接執(zhí)行此操作；否則，按標(biāo)記規(guī)則忽略該沖突標(biāo)記，若此沖突標(biāo)記的后繼也是沖突標(biāo)記，則繼續(xù)比較兩者的優(yōu)先級(jí)，直至找到比遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作優(yōu)先級(jí)低的沖突標(biāo)記，執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的算法在文檔標(biāo)注方法的基礎(chǔ)上引入了狀態(tài)向量，避免了操作上下文的傳送；引入了優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，解決了沖突操作的一致性問(wèn)題；本方法易于理解，設(shè)計(jì)直觀、通用，減少了操作信息交互內(nèi)容，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸量，縮短了響應(yīng)時(shí)間。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)的硬件環(huán)境方框圖；附圖2是本發(fā)明并發(fā)控制方法的流程圖；附圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-客戶端A；2-客戶端B；3-輸入設(shè)備；4-輸出設(shè)備；5-處理器；6-網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備；7-互聯(lián)網(wǎng)；11-初始化本地狀態(tài)向量；12-本地產(chǎn)生操作信息；13-發(fā)送操作消息及操作產(chǎn)生時(shí)本地狀態(tài)向量；14-本地操作立即執(zhí)行，更新本地狀態(tài)向量；15-接收遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量；16-來(lái)自同一節(jié)點(diǎn)操作必須按操作在站點(diǎn)產(chǎn)生的先后順序執(zhí)行，因此早到操作需要等待；17-添加到操作等待列表；18-根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致；19-按正常方式在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作；20-直至狀態(tài)向量與遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作的伴隨向量一致；21-按標(biāo)記規(guī)則在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作；22-去除所有標(biāo)記；23-操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作；
24-等待？25-狀態(tài)一致？26-存在？27-結(jié)束；具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱附圖1所示，本發(fā)明的裝置由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器等模塊及互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境等組成，其并發(fā)控制的客戶端A(1)包括輸入設(shè)備(3)、輸出設(shè)備(4)、處理器(5)及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)模塊等組件構(gòu)成；其并發(fā)控制的客戶端B(2)也包括輸入設(shè)備(3)、輸出設(shè)備(4)、處理器(5)及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)模塊等組件構(gòu)成；并發(fā)控制的客戶端A(1)與客戶端B(2)之間有互聯(lián)網(wǎng)(7)通訊聯(lián)系。
所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置的客戶端A(1)和客戶端B(2)的輸入設(shè)備(3)的輸出端分別與輸出設(shè)備(4)和處理器(5)的輸入端相連接，處理器(5)與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)之間有雙向輸入、輸出線相連接，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)與互聯(lián)網(wǎng)(7)之間有雙向輸入、輸出線相連接，處理器(5)的輸出端與輸出設(shè)備(4)的輸入端相連接。
所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置的輸入設(shè)備(3)或?yàn)槭謱?xiě)輸入板或?yàn)殒I盤(pán)或?yàn)橛|摸屏等；所述的輸出設(shè)備(4)或?yàn)轱@示器或?yàn)橥队皟x等；所述的處理器(5)或?yàn)镻C機(jī)或?yàn)檎粕想娔XPDA等；所述的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)或?yàn)榫W(wǎng)卡或?yàn)檎{(diào)制解調(diào)器等。
一種基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法，該方法是協(xié)同編輯支持物理上分布的多個(gè)協(xié)同者同時(shí)編輯同一文檔的應(yīng)用系統(tǒng)，協(xié)同編輯是典型的分布式應(yīng)用系統(tǒng)，該方法為沒(méi)有服務(wù)器進(jìn)行集中控制的并發(fā)算法，并發(fā)控制是在各個(gè)客戶端實(shí)現(xiàn)，在文檔標(biāo)注方法的基礎(chǔ)上引入了狀態(tài)向量，優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，通過(guò)文檔被插入標(biāo)記和刪除標(biāo)記的操作，并按標(biāo)記規(guī)則和優(yōu)先級(jí)規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作，其具體工作步驟是a)、編輯、執(zhí)行和保存客戶端A(1)通過(guò)熟人設(shè)備編輯文檔，在本地輸出設(shè)備(4)上立即執(zhí)行編輯效果，保存編輯操作；b)、打包、壓縮和加密然后把編輯消息發(fā)送到處理器(5)，進(jìn)行編輯消息打包、壓縮和加密；c)、發(fā)送通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)把編輯數(shù)據(jù)包發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)(7)；d)、解包、解壓和解密客戶端B(2)的處理器(5)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)收到客戶端A(1)發(fā)來(lái)的編輯消息包，進(jìn)行解包、解壓和解密，獲得客戶端A(1)的繪圖編輯類(lèi)型和參數(shù)；e)、檢測(cè)和處理客戶端B(2)的處理器(5)同時(shí)根據(jù)保存在本地的編輯操列表對(duì)編輯操作進(jìn)行沖突檢測(cè)和處理，把處理后的編輯操作在輸出設(shè)備(4)上反映出來(lái)。
請(qǐng)參閱附圖2所示，所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法的工作流程軟件的具體工作步驟是步驟1.初始化本地狀態(tài)向量(11)每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)N維本地狀態(tài)向量SV。N為設(shè)定的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)，每個(gè)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)SV中一個(gè)分量。初始時(shí)將SV各分量置為0；
步驟2.本地產(chǎn)生操作信息(12)監(jiān)聽(tīng)本地鍵盤(pán)、鼠標(biāo)消息，產(chǎn)生操作信息；步驟3. 發(fā)送操作消息及操作產(chǎn)生時(shí)本地狀態(tài)向量(13)(伴隨狀態(tài)向量)將此時(shí)本地狀態(tài)向量，稱(chēng)之為伴隨狀態(tài)向量，連同操作信息打包發(fā)送之；步驟4.本地操作立即執(zhí)行，更新本地狀態(tài)向量(14)將此本地操作立即執(zhí)行，然后更新本地狀態(tài)向量SV，將SV中本地節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)向量增1，同時(shí)將該操作加入歷史操作列表HL尾部；步驟5.接收遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量(15)監(jiān)聽(tīng)進(jìn)程接收到遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量；步驟6.來(lái)自同一節(jié)點(diǎn)操作必須按操作在站點(diǎn)產(chǎn)生的先后順序執(zhí)行，因此早到操作需要等待(16)之若來(lái)自i站點(diǎn)的操作不滿足標(biāo)記就緒條件，說(shuō)明存在i站點(diǎn)上先于此操作產(chǎn)生的其他操作還沒(méi)到達(dá)，此操作需等待，直至i站點(diǎn)上先于此操作產(chǎn)生的其他操作在本地已全部執(zhí)行；步驟7.判斷等待(24)與否？如果等待，則進(jìn)入添加到操作等待列表(17)模塊，即若出現(xiàn)等待情況，則將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作加入操作等待列表(WaitingList)；如果不等待，則進(jìn)入根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致(18)模塊，比較接收到的遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量是否相等；步驟8.判斷狀態(tài)一致(25)與否？如果狀態(tài)一致，則進(jìn)入按正常方式在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作(19)模塊，即若相等，則將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作在本地執(zhí)行之，然后將其加入本地歷史操作列表尾部；如果狀態(tài)不一致，則進(jìn)入按操作在本地執(zhí)行的先后順序向后標(biāo)記操作，并回溯狀態(tài)向量，直至狀態(tài)向量與遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作的伴隨向量一致(20)，即若不相等，則將此時(shí)本地狀態(tài)向量SV的值賦給一臨時(shí)狀態(tài)向量，自尾向頭取出歷史操作列表HL中操作項(xiàng)，判斷其來(lái)源站點(diǎn)及類(lèi)型，調(diào)用標(biāo)記函數(shù)將其在文檔中做標(biāo)記，同時(shí)將臨時(shí)變量中對(duì)應(yīng)此操作的分量減1；重復(fù)上述過(guò)程，直至臨時(shí)狀態(tài)向量同傳過(guò)來(lái)的操作的伴隨狀態(tài)向量相同；步驟9.按標(biāo)記規(guī)則在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作(21)判斷是否存在操作沖突；若存在，則按優(yōu)先級(jí)原則和標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)，否則按標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作；步驟10.去除所有標(biāo)記(22)調(diào)用標(biāo)記去除函數(shù)，去除所有標(biāo)記(22)，將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作加入歷史操作列表HL；步驟11.操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作(23)進(jìn)入操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作(23)模塊；此次操作執(zhí)行完畢，查找操作等待列表，若此時(shí)存在與剛執(zhí)行的操作來(lái)源相同的操作滿足標(biāo)記就緒條件，則將其取出，按標(biāo)記算法執(zhí)行之；步驟12.判斷存在(26)與否？如果存在，則進(jìn)入根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致(18)模塊；如果不存在，則流程結(jié)束(27)。
本發(fā)明專(zhuān)利的具體實(shí)施例在使用工作過(guò)程中還需作如下說(shuō)明1)、標(biāo)記類(lèi)型說(shuō)明文檔被標(biāo)記部分有兩種類(lèi)型(1)插入標(biāo)記對(duì)于遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作而言，這部分內(nèi)容應(yīng)該是不可見(jiàn)的，以屏蔽插入操作的影響；(2)刪除標(biāo)記對(duì)于遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作而言，這部分內(nèi)容應(yīng)該是可見(jiàn)的，以屏蔽刪除操作的影響。
2)、標(biāo)記就緒定義設(shè)遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作來(lái)自i站點(diǎn)，當(dāng)操作伴隨向量中RSV(i)比本地狀態(tài)向量LSV(i)大1，稱(chēng)該操作為標(biāo)記就緒。
3)、標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作時(shí)，從文檔首開(kāi)始，對(duì)于每個(gè)插入標(biāo)記，忽略其位置和內(nèi)容，同時(shí)修改遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作參數(shù)(將位置參數(shù)增1)；對(duì)于刪除標(biāo)記，視其為文檔的組成部分，遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作參數(shù)不變。所有標(biāo)記處理完成后，按最終修改后的操作參數(shù)執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作。
4)、操作沖突定義若存在兩個(gè)或兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前文檔內(nèi)容一致(本地SV相同)的情況下，對(duì)同一位置都進(jìn)行插入操作或都進(jìn)行刪除操作，則稱(chēng)為操作沖突。
5)、操作沖突解除的優(yōu)先級(jí)規(guī)則對(duì)于發(fā)生沖突的刪除操作，可以說(shuō)明，按標(biāo)記規(guī)則可以自動(dòng)解除操作沖突；對(duì)于發(fā)生沖突的插入操作，需按照一定策略(如按照站點(diǎn)編號(hào)大小)，規(guī)定沖突操作的優(yōu)先級(jí)。在按標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行發(fā)生沖突的插入操作時(shí)，若遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作的優(yōu)先級(jí)高于本地沖突標(biāo)記，則直接執(zhí)行此操作；否則，按標(biāo)記規(guī)則忽略該沖突標(biāo)記，若此沖突標(biāo)記的后繼也是沖突標(biāo)記，則繼續(xù)比較兩者的優(yōu)先級(jí)，直至找到比遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作優(yōu)先級(jí)低的沖突標(biāo)記，執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作。
權(quán)利要求
1.一種基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置，該裝置有輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器及互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境，其特征在于并發(fā)控制的客戶端A(1)包括輸入設(shè)備(3)、輸出設(shè)備(4)、處理器(5)及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)模塊組件構(gòu)成；并發(fā)控制的客戶端B(2)包括輸入設(shè)備(3)、輸出設(shè)備(4)、處理器(5)及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)模塊組件構(gòu)成；并發(fā)控制的客戶端A(1)與客戶端B(2)之間有互聯(lián)網(wǎng)(7)通訊聯(lián)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置，其特征在于所述的客戶端A(1)和客戶端B(2)的輸入設(shè)備(3)的輸出端分別與輸出設(shè)備(4)和處理器(5)的輸入端相連接，處理器(5)與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)之間有雙向輸入、輸出線相連接，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)與互聯(lián)網(wǎng)(7)之間有雙向輸入、輸出線相連接，處理器(5)的輸出端與輸出設(shè)備(4)的輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制裝置，其特征在于所述的輸入設(shè)備(3)或?yàn)槭謱?xiě)輸入板或?yàn)殒I盤(pán)或?yàn)橛|摸屏；所述的輸出設(shè)備(4)或?yàn)轱@示器或?yàn)橥队皟x；所述的處理器(5)或?yàn)镻C機(jī)或?yàn)檎粕想娔XPDA；所述的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)或?yàn)榫W(wǎng)卡或?yàn)檎{(diào)制解調(diào)器。
4.一種基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法，該方法是協(xié)同編輯支持物理上分布的多個(gè)協(xié)同者同時(shí)編輯同一文檔的應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于該方法為沒(méi)有服務(wù)器進(jìn)行集中控制的并發(fā)算法，在文檔標(biāo)注方法的基礎(chǔ)上引入了狀態(tài)向量，優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，通過(guò)文檔被插入標(biāo)記和刪除標(biāo)記的操作，并按標(biāo)記規(guī)則和優(yōu)先級(jí)規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作，其具體工作步驟是a)、編輯、執(zhí)行和保存客戶端A(1)通過(guò)熟人設(shè)備編輯文檔，在本地輸出設(shè)備(4)上立即執(zhí)行編輯效果，保存編輯操作；b)、打包、壓縮和加密然后把編輯消息發(fā)送到處理器(5)，進(jìn)行編輯消息打包、壓縮和加密；c)、發(fā)送通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)把編輯數(shù)據(jù)包發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)(7)；d)、解包、解壓和解密客戶端B(2)的處理器(5)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(6)收到客戶端A(1)發(fā)來(lái)的編輯消息包，進(jìn)行解包、解壓和解密，獲得客戶端A(1)的繪圖編輯類(lèi)型和參數(shù)；e)、檢測(cè)和處理客戶端B(2)的處理器(5)同時(shí)根據(jù)保存在本地的編輯操列表對(duì)編輯操作進(jìn)行沖突檢測(cè)和處理，把處理后的編輯操作在輸出設(shè)備(4)上反映出來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法，其特征在于所述方法的工作流程軟件的具體工作步驟是步驟1.初始化本地狀態(tài)向量(11)每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)N維本地狀態(tài)向量SV，N為設(shè)定的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)，每個(gè)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)SV中一個(gè)分量，初始時(shí)將SV各分量置為0；步驟2.本地產(chǎn)生操作信息(12)監(jiān)聽(tīng)本地鍵盤(pán)、鼠標(biāo)消息，產(chǎn)生操作信息；步驟3.發(fā)送操作消息及操作產(chǎn)生時(shí)本地狀態(tài)向量(13)將此時(shí)本地狀態(tài)向量，連同操作信息打包發(fā)送之；步驟4.本地操作立即執(zhí)行，更新本地狀態(tài)向量(14)將此本地操作立即執(zhí)行，然后更新本地狀態(tài)向量SV，將SV中本地節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)向量增1，同時(shí)將該操作加入歷史操作列表HL尾部；步驟5.接收遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量(15)監(jiān)聽(tīng)進(jìn)程接收到遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作消息及伴隨狀態(tài)向量；步驟6.來(lái)自同一節(jié)點(diǎn)操作必須按操作在站點(diǎn)產(chǎn)生的先后順序執(zhí)行，因此早到操作需要等待(16)若來(lái)自i站點(diǎn)的操作不滿足標(biāo)記就緒條件，說(shuō)明存在i站點(diǎn)上先于此操作產(chǎn)生的其他操作還沒(méi)到達(dá)，此操作需等待，直至i站點(diǎn)上先于此操作產(chǎn)生的其他操作在本地已全部執(zhí)行；步驟7.判斷等待(24)與否？如果等待，則進(jìn)入添加到操作等待列表(17)模塊，若出現(xiàn)等待情況，則將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作加入操作等待列表；如果不等待，則進(jìn)入根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致(18)模塊，比較接收到的遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量是否相等；步驟8.判斷狀態(tài)一致(25)與否？如果狀態(tài)一致，則進(jìn)入按正常方式在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作(19)模塊，則將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作在本地執(zhí)行之，然后將其加入本地歷史操作列表尾部；如果狀態(tài)不一致，則進(jìn)入按操作在本地執(zhí)行的先后順序向后標(biāo)記操作，并回溯狀態(tài)向量，直至狀態(tài)向量與遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作的伴隨向量一致(20)，則將此時(shí)本地狀態(tài)向量SV的值賦給一臨時(shí)狀態(tài)向量，自尾向頭取出歷史操作列表HL中操作項(xiàng)，判斷其來(lái)源站點(diǎn)及類(lèi)型，調(diào)用標(biāo)記函數(shù)將其在文檔中做標(biāo)記，同時(shí)將臨時(shí)變量中對(duì)應(yīng)此操作的分量減1；重復(fù)上述過(guò)程，直至臨時(shí)狀態(tài)向量同傳過(guò)來(lái)的操作的伴隨狀態(tài)向量相同；步驟9.按標(biāo)記規(guī)則在本地執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作(21)判斷是否存在操作沖突；若存在，則按優(yōu)先級(jí)原則和標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)，否則按標(biāo)記規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作；步驟10.去除所有標(biāo)記(22)調(diào)用標(biāo)記去除函數(shù)，去除所有標(biāo)記，將遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作加入歷史操作列表HL；步驟11.操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作(23)進(jìn)入操作等待列表是否存在滿足執(zhí)行條件的操作(23)模塊；此次操作執(zhí)行完畢，查找操作等待列表，若此時(shí)存在與剛執(zhí)行的操作來(lái)源相同的操作滿足標(biāo)記就緒條件，則將其取出，按標(biāo)記算法執(zhí)行之；步驟12.判斷存在(26)與否？如果存在，則進(jìn)入根據(jù)伴隨狀態(tài)向量和本地狀態(tài)向量判定狀態(tài)是否一致(18)模塊；如果不存在，則流程結(jié)束(27)。
全文摘要
一種涉及計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(CSCW)技術(shù)領(lǐng)域的方法，尤指一種用于協(xié)同編輯支持物理上分布的多個(gè)協(xié)同者同時(shí)編輯同一文檔的應(yīng)用系統(tǒng)，用于保證操作沖突時(shí)一致性的基于標(biāo)記和狀態(tài)向量的帶沖突檢測(cè)的并發(fā)控制方法。本發(fā)明的裝置由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、處理器等模塊及互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境等組成，本方法解決了沖突操作的一致性問(wèn)題，為沒(méi)有服務(wù)器進(jìn)行集中控制的并發(fā)算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，按標(biāo)記規(guī)則和優(yōu)先級(jí)規(guī)則執(zhí)行遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)操作等。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明引入了狀態(tài)向量，避免了操作上下文的傳送；引入了優(yōu)先級(jí)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了對(duì)操作沖突的檢測(cè)和解除，該方法減少了操作信息交互內(nèi)容，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸量，縮短了響應(yīng)時(shí)間。
文檔編號(hào)H04L12/18GK1674524SQ20051002397
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者顧君忠, 呂釗, 崔修濤, 郭忠軍, 何莉, 李卓輝 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)