專利名稱：服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工具構(gòu)建，特別是涉及一種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(Web Service Network)系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)以及性能提升方法。
背景技術(shù)：
目前，服務(wù)的實現(xiàn)利用OWL-DL來描述概念及概念之間的關(guān)系，并將其作為數(shù)據(jù) 表示的方法與數(shù)據(jù)存儲的邏輯結(jié)構(gòu)，雖然這樣的策略使得服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)顯得清 晰，但也存在著一些目前尚難以克服的缺陷
由于目前相關(guān)理論與技術(shù)發(fā)展的限制，對OWL-DL描述的概念進行解析在效率上 還存在著很大的問題，因而為了提高服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的可用性，構(gòu)建外圍的性能優(yōu)化工具是非 常必要的；
限于現(xiàn)有工具存在的缺陷及相關(guān)技術(shù)的巨大瓶頸，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型在空間占用上 和時間占用問題都非常嚴重；
現(xiàn)有的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)缺乏分布式計算的能力 經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的支持并行程序設(shè)計與開發(fā)的系統(tǒng)和方法主要有并行程序 設(shè)計語言(HPF、 Erlang、 XIO、 Cilk)、并行編譯器、高性能并行函數(shù)庫(Intel的TBB、 MicrosoftTPL、 IBMAmino)、可移植的多線程庫(Pthread)、消息傳遞庫(MPI、 PVM)、 自動并行化工具(OpenMP)、協(xié)同編程語言(Linda)、基于模板的并行程序設(shè)計方法 (Frameworks)、并行組件編程方法(CCA)等等。上述現(xiàn)有技術(shù)中的這些系統(tǒng)和方法， 有的抽象程度太低，需要并行程序設(shè)計人員過多的關(guān)注底層細節(jié)，如消息傳遞、同步、 加減鎖等，致使編程效率低，程序代碼錯誤多；有的不能滿足當前最新的應(yīng)用和系統(tǒng)需 求；有的存在可移植性、可擴展性差的缺陷；有的是因為面向特殊專用領(lǐng)域，如空氣動 力學模擬、求解偏微分方程等，因而通用性很差。
由于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的概念剛剛被提出，針對于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)本身的研究還非常匱乏。本發(fā)明直接從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的源碼層面進行分析，結(jié)合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景構(gòu)建了一套服務(wù)網(wǎng) 絡(luò)性能優(yōu)化方法。
并且，隨著多核微處理器的普及，并行計算機走進了更加大眾化的計算領(lǐng)域，研究
并提出一套通用的并行程序設(shè)計方法和系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)，通過構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 的優(yōu)化工具及提供一整套基于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序接口，來提升服務(wù)網(wǎng)絡(luò)査詢，編輯， 注冊，推理等行為的性能。
本發(fā)明提出一種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)，通過構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工具及提供該 優(yōu)化工具基于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序接口，實現(xiàn)優(yōu)化工具與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的自動掛接，其特征 在于，該系統(tǒng)還包括
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)，包括多個緩沖表，每張緩沖表包括4個數(shù)據(jù)關(guān)系表
數(shù)據(jù)關(guān)系表一存儲服務(wù)的特征信息，數(shù)據(jù)關(guān)系表二存儲服務(wù)之間的關(guān)系，數(shù)據(jù)關(guān)系 表三存儲服務(wù)的接口信息，數(shù)據(jù)關(guān)系表四存儲服務(wù)元素信息；
同步守護線程，它包括兩個獨立的線程，負責從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步信息到緩沖層 的線程，和負責從緩沖層同步信息到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫的線程，以保證服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù) 于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)同步；
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化API ，它是服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具提供的一整套應(yīng)用程序接口 ；
API選擇器，用于決定將用戶的服務(wù)請求委托給優(yōu)化API或者舊API的工具，其中 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)舊API是指服務(wù)網(wǎng)絡(luò)默認提供的一整套應(yīng)用程序接口。
所述同步守護線程由3個線程構(gòu)成，它們是
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化層守護線程，用于創(chuàng)建與管理其他守護線程，以及系統(tǒng)的初始化操作。 該線程作為主線程，它的操作包括同步創(chuàng)建負責從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步信息到緩沖層的
線程，和負責從緩沖層同步信息到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫的線程；
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步線程，該線程在運行過程中存在正運行態(tài)、空閑態(tài)以及休眠態(tài)， 該線程定時通過外部喚醒信號或自動喚醒信號被從休眠態(tài)自動喚醒，每次喚醒之后會檢 查所有同步項的同步標志，如果有數(shù)據(jù)需要同步，則執(zhí)行主線程所包括的同步操作，此 時處于正運行態(tài)，否則檢查下一項，此時處于空閑態(tài)，如此交替在正運行態(tài)和空閑態(tài)之 間跳轉(zhuǎn)，不斷地進行同步/檢査操作，處理完所有的同步項之后，該線程通過產(chǎn)生的外
5部休眠信號或自動休眠信號，自動轉(zhuǎn)入休眠態(tài)；
緩沖層信息同步線程，該線程負責將服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫中的信息同步到緩沖層。 在沒有用戶選定的情況下，所述系統(tǒng)會采用API選擇規(guī)則來決定使用優(yōu)化API或
者舊API,該選擇規(guī)則的算法如下
檢査緩沖層數(shù)據(jù)的完整性，如不完整則使用原始API，算法結(jié)束； 檢査優(yōu)化層API是否能滿足該調(diào)用請求，如不滿足則使用原始API，算法結(jié)束；
調(diào)用優(yōu)化層API處理請求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明直接從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的源碼層面進行分析，結(jié)合服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 的應(yīng)用場景構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化方法，并且該方法采用并行程序設(shè)計，進一步提高了 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的性能，大量提高服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信息交換速度，并對使用者透明。


圖1為本發(fā)明的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)模塊間的數(shù)據(jù)流動示意圖。
圖2為本發(fā)明的同步守護線程流程示意圖3為本發(fā)明的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖4為本發(fā)明的緩沖層信息同步線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。
具體實施例方式
在不改變服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)的前提下，通過即插即用動態(tài)加入的方式，提供以下的 功能
1、 提供對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信息的預解析工具，將預解析結(jié)果放入緩沖塊中；
2、 提供一整套基于緩沖塊的應(yīng)用程序接口(API)，這些API通過責任委托的機制 與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)原有的API無縫結(jié)合；
3、 同時提供2個線程來智能的保證服務(wù)網(wǎng)絡(luò)于緩沖塊之間信息的同步。 本發(fā)明主要通過對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息進行預提取，并通過設(shè)計數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)，
對外提供完整的訪問API來提升服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)査詢、編輯以及注冊性能。該本優(yōu) 化方法可作為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的一個插件形式存在。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過構(gòu)建 3個相對獨立的模塊來實現(xiàn)。本發(fā)明中設(shè)計的內(nèi)容及概念主要有以下幾個部分 模塊l:服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)主要包含以下一些內(nèi)容及概念服務(wù)網(wǎng)絡(luò)定義。由服務(wù)作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié) 點，與服務(wù)之間的關(guān)系組成的三維立體鉸鏈的網(wǎng)絡(luò)。具體又可分為兩層抽象服務(wù)層和具體服務(wù)層。
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)(SNC)的定義。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)是對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信息的一個再整理，
使得其中的數(shù)據(jù)易于解析，易于獲取，但是會丟失一些語義信息。
模塊2:同步守護線程
優(yōu)化守護線程(OD)的定義。優(yōu)化守護線程是兩個獨立的線程，保證服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù) 據(jù)于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)同步。
模塊3:服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化API及API選擇器
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)舊API(SNO API):服務(wù)網(wǎng)絡(luò)默認提供的一整套應(yīng)用程序接口。 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)新API(SNN API):服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具提供的一整套應(yīng)用程序接口，其功 能是SN0 API的子集。
API選擇器 一個決定將請求委托給新或者舊API的工具。 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)API(SN API):對用戶可見的API。
本發(fā)明以動態(tài)插入接口形式，為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的核心部分一服務(wù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序接口提供 更快的訪問處理性能，大大的提高了服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的可用性。
如圖l所示，為本發(fā)明三個組成模塊在服務(wù)網(wǎng)絡(luò)API接口中的數(shù)據(jù)流向示意圖。 下面通過具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)包括多個緩沖表，每張緩沖表包括4個數(shù)據(jù)關(guān)系表。
數(shù)據(jù)關(guān)系表一主要存儲服務(wù)的大部分特征信息，每項服務(wù)的主要特征信息均包括服 務(wù)ID、服務(wù)名、名空間、功能描述、商業(yè)類型、分類方式、，分類名、提供者公司、提 供者聯(lián)系方式、服務(wù)反應(yīng)時間以及同步標志位等信息。
數(shù)據(jù)關(guān)系表二主要用來存儲服務(wù)之間的關(guān)系，每一關(guān)系項均包括關(guān)系主體服務(wù)的 ID，關(guān)系客體服務(wù)的ID、關(guān)系名、關(guān)系ID、同步標志位等信息。
數(shù)據(jù)關(guān)系表三主要用來存儲服務(wù)的接口信息，每一接口項均包括有接口名稱，接口 描述，前置條件，服務(wù)影響效果，同步標志位等信息組成。
數(shù)據(jù)關(guān)系表四主要用來存儲服務(wù)的參數(shù)信息。每一項包括參數(shù)名，參數(shù)類型，參數(shù) ID，對應(yīng)的接口 ID。
在每張緩沖表中，都會存在一個異步標志位:SYNED，用來表示該服務(wù)信息的當前狀 態(tài)，這里分為四種情況處理-
SYNED 二= 0 :該服務(wù)信息與本體數(shù)據(jù)庫同步，無需更新操作。
SYNED == 1 :該服務(wù)信息被修改，等待守護進程將其與本體層數(shù)據(jù)庫同步。
7SYNED==2 :該服務(wù)信息是由用戶通過服務(wù)網(wǎng)絡(luò)外部添加，還未同步到本體層中。 SYNED == 3 :該服務(wù)已被刪除，但是刪除的信息尚未同步到本體層中。 守護進程循環(huán)檢測每張表的同步信息，根據(jù)標志位情況做出相應(yīng)的處理。 同步守護線程由3個互相聯(lián)系的線程構(gòu)成。
其中，主線程名為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化層守護線程(Service Network Optimizer Daemon, SN0P)，主要負責創(chuàng)建與管理其他守護線程，處理一些初始化的工作。SNOP的工作流程 非常簡單清晰，其流程圖見圖2，該流程包括同步創(chuàng)建負責從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步信息 到緩沖層的線程，和負責從緩沖層同步信息到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫的線程，前者作為運行態(tài) 線程l，后者作為運行態(tài)線程2。
本發(fā)明的第二個線程是服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步線程(Cache20ntoDaeraon)。該線程的行 為比較復雜，在運行過程中存在著多種狀態(tài)即正運行態(tài)、空閑態(tài)以及休眠態(tài)。該線程 的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖3所示該線程每隔一定的時間會通過外部喚醒信號或自動喚醒信號 被從休眠態(tài)31自動喚醒，每次喚醒之后會檢査所有同步項的同步標志，如果有數(shù)據(jù)需 要同步，則執(zhí)行主線程所包括的同步操作，此時處于正運行態(tài)32，否則檢查下一項，. 此時處于空閑態(tài)33，并可交替在正運行態(tài)和空閑態(tài)之間跳轉(zhuǎn)，不斷地進行同步/檢査操 作，處理完所有的同步項之后，線程通過產(chǎn)生的外部休眠信號或自動休眠信號，自動轉(zhuǎn) 入休眠態(tài)。
第三個線程是緩沖層信息同步線程(0nto2CacheDaemon)。該線程負責將服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知 識庫中的信息同步到緩沖層。該線程由于每次運行都需要耗費相當?shù)馁Y源，因此被設(shè)置 為被動喚醒，以盡可能釋放系統(tǒng)資源。該線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖4所示。
本發(fā)明的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化API及API選擇器的具體實施方式
如下
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化層提供一整套與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)本身對應(yīng)的應(yīng)用程序接口，這些應(yīng)用程序接 口完成與其功能相應(yīng)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序接口一致的功能，但是可以減少10倍以上的
訪問時間。
服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化層提供用戶指定和智能的API自動選擇器，系統(tǒng)首先會根據(jù)用戶的設(shè) 定去決定是否使用優(yōu)化層API來替代原始API，如果用戶沒有指定，系統(tǒng)會采用API選 擇規(guī)則來決定使用何種API。其算法如下
檢査緩沖層數(shù)據(jù)的完整性，如不完整則使用原始API，算法結(jié)束。
檢查優(yōu)化層API是否能滿足該調(diào)用請求，如不滿足則使用原始API，算法結(jié)束。
調(diào)用優(yōu)化層API處理請求。
權(quán)利要求
1. 一種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)，通過構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工具及提供該優(yōu)化工具基于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序接口，實現(xiàn)優(yōu)化工具與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的自動掛接，其特征在于，該系統(tǒng)主要包括服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)，包括多個緩沖表，每張緩沖表包括4個數(shù)據(jù)關(guān)系表數(shù)據(jù)關(guān)系表一存儲服務(wù)的特征信息，數(shù)據(jù)關(guān)系表二存儲服務(wù)之間的關(guān)系，數(shù)據(jù)關(guān)系表三存儲服務(wù)的接口信息，數(shù)據(jù)關(guān)系表四存儲服務(wù)元素信息；同步守護線程，它包括兩個獨立的線程，負責從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步信息到緩沖層的線程，和負責從緩沖層同步信息到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫的線程，以保證服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)同步；服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化API，它是服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具提供的一整套應(yīng)用程序接口；API選擇器，用于決定將用戶的服務(wù)請求委托給優(yōu)化API或者舊API的工具，其中服務(wù)網(wǎng)絡(luò)舊API是指服務(wù)網(wǎng)絡(luò)默認提供的一整套應(yīng)用程序接口。
2. 如權(quán)利要求l所述的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述同步守護線程 由3個線程構(gòu)成，它們是服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化層守護線程，用于創(chuàng)建與管理其他守護線程，以及系統(tǒng)的初始化操作。 該線程作為主線程，它的操作包括同步創(chuàng)建負責從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步信息到緩沖層的 線程，和負責從緩沖層同步信息到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫的線程；服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫同步線程，該線程在運行過程中存在正運行態(tài)、空閑態(tài)以及休眠態(tài)， 該線程定時通過外部喚醒信號或自動喚醒信號被從休眠態(tài)自動喚醒，每次喚醒之后會檢 查所有同步項的同步標志，如果有數(shù)據(jù)需要同步，則執(zhí)行主線程所包括的同步操作，此 時處于正運行態(tài)，否則檢查下一項，此時處于空閑態(tài)，如此交替在正運行態(tài)和空閑態(tài)之 間跳轉(zhuǎn)，不斷地進行同步/檢査操作，處理完所有的同步項之后，該線程通過產(chǎn)生的外 部休眠信號或自動休眠信號，自動轉(zhuǎn)入休眠態(tài)；緩沖層信息同步線程，該線程負責將服務(wù)網(wǎng)絡(luò)知識庫中的信息同步到緩沖層。
3. 如權(quán)利要求1所述的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，在沒有用戶選定的 情況下，所述系統(tǒng)會采用API選擇規(guī)則來決定使用優(yōu)化API或者舊API,該選擇規(guī)則的 算法如下-檢査緩沖層數(shù)據(jù)的完整性，如不完整則使用原始API，算法結(jié)束；檢査優(yōu)化層API是否能滿足該調(diào)用請求，如不滿足則使用原始API,算法結(jié)束；調(diào)用休化層API處理請求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化系統(tǒng)，通過構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工具及提供該優(yōu)化工具基于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序接口，實現(xiàn)優(yōu)化工具與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的自動掛接，該系統(tǒng)還包括服務(wù)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)、同步守護線程、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化API及API選擇器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明直接從服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的源碼層面進行分析，結(jié)合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化方法，并且該方法采用并行程序設(shè)計，進一步提高服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的性能。在不改變服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)的前提下，通過即插即用動態(tài)加入的方式，對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信息的預解析，將預解析結(jié)果放入緩沖區(qū)中；提供基于緩沖塊的應(yīng)用程序接口(API)，通過選擇機制與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)原有API無縫結(jié)合；提供2個線程保證服務(wù)網(wǎng)絡(luò)于緩沖塊之間信息同步。
文檔編號H04L12/56GK101499971SQ200910068078
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者馮志勇, 輝 王, 炬 陳, 陳世展, 冷 韓 申請人:天津大學