一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算方法及系統(tǒng)，方法適用于集群環(huán)境，根據(jù)功能將集群中計算機分為：對象服務(wù)器、對象管理服務(wù)器、客戶端代理三類。方法主要包括以下步驟：對象建模，按照規(guī)則將電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)抽象成數(shù)據(jù)對象，任務(wù)信息抽象成任務(wù)對象；分布式緩存對象，將數(shù)據(jù)按照對象模型分布式緩存到多個對象服務(wù)器的對象池中；創(chuàng)建對象索引，對象管理服務(wù)器收集所有對象池信息，按照邏輯關(guān)系創(chuàng)建索引；任務(wù)并行計算，任務(wù)對象按照一定規(guī)則拆分成多級子任務(wù)，子任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，最后結(jié)果返回任務(wù)對象。在該方法基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算系統(tǒng)，能夠解決信息系統(tǒng)實時計算性能低下的問題。
【專利說明】一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算方法及系統(tǒng)，屬于信息【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力企業(yè)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)應(yīng)用的逐步深入，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量將逐漸龐大，基于磁盤關(guān)系數(shù)據(jù)庫的信息系統(tǒng)由于需要進行大量的磁盤I/o操作使得系統(tǒng)性能和運行效率逐漸降低，給用戶的使用和體驗帶來不便，更為嚴(yán)重的性能問題還造成系統(tǒng)崩潰。
[0003]為解決大數(shù)據(jù)的存儲、計算及分析問題，業(yè)界提出了分布式文件系統(tǒng)、面向列的分布式數(shù)據(jù)庫、分布式計算、并行計算等技術(shù)，為大型互聯(lián)網(wǎng)站系統(tǒng)大數(shù)據(jù)量的存儲和分析提出了解決方案，提升了性能。
[0004]在大數(shù)據(jù)實時分析方面，出現(xiàn)了基于內(nèi)存的計算技術(shù)，它通過高效的并行處理機制、數(shù)據(jù)壓縮、行列混合存儲模式等技術(shù)，實現(xiàn)高性能的數(shù)據(jù)查詢與分析，滿足用戶對大數(shù)據(jù)處理的實時性需求。
[0005]在大容量、高速存儲方面，業(yè)界出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫及存儲一體機，它通過高性能硬件、高速網(wǎng)絡(luò)接口，采用智能掃描、智能存儲、智能索引、混合列壓縮等技術(shù)，提高大數(shù)據(jù)和多并發(fā)應(yīng)場景下的系統(tǒng)處理效率。
[0006]在軟件開發(fā)方面，為了便于用人類的思維方法，直觀、自然地描述客觀世界中的有關(guān)事物，業(yè)界提出了面向?qū)ο蟮乃枷牒图夹g(shù)，它是以對象為基礎(chǔ)，用事件或消息來驅(qū)動對象執(zhí)行處理的程序設(shè)計技術(shù)，具有封裝、繼承、多態(tài)等特性。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法使得程序結(jié)構(gòu)清晰、簡單，提高代碼重用性和開發(fā)效率。
[0007]現(xiàn)有并行計算方法(如專利CN1641957電力系統(tǒng)潮流分網(wǎng)并行計算方法)，是將系統(tǒng)數(shù)據(jù)分割成若干個小數(shù)據(jù)集，分析出各個小數(shù)據(jù)集之間的關(guān)聯(lián)矩陣，然后在小數(shù)據(jù)集上并行計算任務(wù)。
[0008]針對當(dāng)前電力行業(yè)信息系統(tǒng)中隨數(shù)據(jù)量增大實時性能低下的性能問題，以上分布式計算、內(nèi)存計算等技術(shù)具有局限性，只能在一定程度上緩解問題。把并行計算、內(nèi)存計算等技術(shù)的有機融合在一起，發(fā)揮并行計算的集群并行和內(nèi)存計算的高效等優(yōu)點便可有效解決此問題。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了對象化并行計算(Objectification ParallelComputing，以下簡稱0PC)方法，用于信息系統(tǒng)的性能提升。OPC由對象服務(wù)器、對象管理服務(wù)器、客戶端代理三組件相互協(xié)作完成系統(tǒng)性能提升，對象服務(wù)器、對象管理服務(wù)器運行于集群環(huán)境中。
[0011]具體方案是，提供一種提升信息系統(tǒng)性能的對象化并行計算方法，其包括由多個計算機組成的集群，所述集群中至少包括:
一對象服務(wù)器，負責(zé)創(chuàng)建并管理包括數(shù)據(jù)對象、任務(wù)對象和內(nèi)存對象的所有對象，提供對象訪問的遠程接口，加載并緩存數(shù)據(jù)，對內(nèi)存對象的訪問進行并發(fā)控制，屏蔽底層不同數(shù)據(jù)存儲方式的差異，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)的持久化，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)同步，并負責(zé)對象更新時事務(wù)管理；
一對象管理服務(wù)器，負責(zé)維護所述對象服務(wù)器上所有對象的索引，處理所述對象服務(wù)器失效和故障；
一客戶端代理，客戶端通過所述客戶端代理與所述對象管理服務(wù)器和對象服務(wù)器進行對象接口調(diào)用；其特征在于，其包括以下步驟:
1)對象建模，按照業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系創(chuàng)建兩種對象模型:一種是針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)對象模型，一種是針對業(yè)務(wù)任務(wù)的任務(wù)對象模型；按邏輯關(guān)系，對象分為單對象和對象集，單對象耦合度低，對象之間沒有邏輯關(guān)系，可以完成某一類任務(wù)；對象集耦合度高，對象之間有邏輯關(guān)系，多個對象一起才能完成某一類任務(wù)；
2)分布式對象緩存，將數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)對象模型緩存到所述集群的計算機的內(nèi)存對象池中；其過程為:根據(jù)對象預(yù)先設(shè)定的屬性將所有對象均衡分組，然后分組緩存到所述集群的計算機的內(nèi)存對象池中；
3)創(chuàng)建對象索引，所述對象服務(wù)器緩存對象后，將所述對象服務(wù)器的機器IP、對象池緩存對象總數(shù)、對象池緩存對象名稱、占用空間、緩存所用時間的對象池信息發(fā)送到所述對象管理服務(wù)器中，所述對象管理服務(wù)器收集信息后根據(jù)邏輯關(guān)系創(chuàng)建索引表；
4)對象任務(wù)并行計算，將任務(wù)對象按照預(yù)先設(shè)定規(guī)則拆分成多級子任務(wù)，子任務(wù)按照預(yù)先設(shè)定策略在所述集群的計算機中并發(fā)執(zhí)行，執(zhí)行完畢后將結(jié)果返回給上級父任務(wù)，根任務(wù)對象得到任務(wù)結(jié)果，計算后返回給所述客戶端代理。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟I)中，所述數(shù)據(jù)對象模型中的屬性由數(shù)據(jù)字段構(gòu)成，所述數(shù)據(jù)對象模型中的方法由用于加載數(shù)據(jù)的加載函數(shù)構(gòu)成；所述任務(wù)對象模型的屬性主要由任務(wù)條件和任務(wù)結(jié)果構(gòu)成，任務(wù)條件由任務(wù)條件字段構(gòu)成，任務(wù)結(jié)果由任務(wù)結(jié)果字段構(gòu)成，所述任務(wù)對象模型方法是任務(wù)執(zhí)行函數(shù)，用于任務(wù)的分配、執(zhí)行和結(jié)果匯總。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟2)中，在對象預(yù)先設(shè)定的屬性將所有對象均衡分組過程中，所述集群的計算機的緩存對象要均衡；其分組的方法為:
首先把所有對象按照其屬性分組；該屬性的屬性值如為枚舉類型，則按照其值分組；該屬性的屬性值如為連續(xù)類型，則將屬性值分段進行分組；該屬性的屬性值如為離散類型，則按照自定義規(guī)則進行分組，得到N個對象集，接著根據(jù)每個對象占用空間的大小估算每個對象集占用空間數(shù)值，然后計算所述集群中每臺計算機內(nèi)存可用空間，數(shù)值為每臺計算機的JVM設(shè)定值的80% ;最后組合對象集成對象集組，每個對象集組占用空間接近但不超過該計算機的內(nèi)存可用空間。
[0014]優(yōu)選的，在步驟4)中，任務(wù)按照所述對象服務(wù)器緩存對象的邏輯關(guān)系進行拆分，任務(wù)執(zhí)行策略及步驟如下:
(1)業(yè)務(wù)系統(tǒng)將任務(wù)條件傳遞給客戶端代理組件；
(2)客戶端代理組件根據(jù)任務(wù)向所述對象管理服務(wù)器詢問可完成此次任務(wù)的所述對象服務(wù)器及對象，所述對象管理服務(wù)器通過比較計算將可完成此次任務(wù)的所述對象服務(wù)器作為任務(wù)受理對象服務(wù)器，將其地址及服務(wù)對象返回給客戶端代理；
(3)客戶端代理向任務(wù)受理對象服務(wù)器發(fā)起對象接口調(diào)用，任務(wù)受理對象服務(wù)器接受客戶端代理的接口調(diào)用后，分析此次任務(wù)所需數(shù)據(jù)緩存對象；
(4)如果此次任務(wù)的對象服務(wù)器本機數(shù)據(jù)緩存對象不足以支撐此次任務(wù)，將向所述對象服務(wù)管理器發(fā)起其他所述對象服務(wù)器尋址請求；
(5)任務(wù)受理對象服務(wù)器同時向本機對象服務(wù)和其他對象服務(wù)器發(fā)起子任務(wù)調(diào)用；
(6)任務(wù)受理對象服務(wù)器匯總各子任務(wù)的結(jié)果并返回給客戶端代理；
(7)客戶端代理將任務(wù)結(jié)果返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明還提供一種提升信息系統(tǒng)性能的對象化并行計算系統(tǒng)，其包括由多個計算機組成的集群，其特征在于，所述集群中至少包括:
一對象服務(wù)器，負責(zé)創(chuàng)建并管理包括數(shù)據(jù)對象、任務(wù)對象和內(nèi)存對象的所有對象，提供對象訪問的遠程接口，加載并緩存數(shù)據(jù)，對內(nèi)存對象的訪問進行并發(fā)控制，屏蔽底層不同數(shù)據(jù)存儲方式的差異，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)的持久化，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)同步，并負責(zé)對象更新時事務(wù)管理；
一對象管理服務(wù)器，負責(zé)維護所述對象服務(wù)器上所有對象的索引，處理所述對象服務(wù)器失效和故障；
一客戶端代理，客戶端通過所述客戶端代理與所述對象管理服務(wù)器和對象服務(wù)器進行對象接口調(diào)用。
[0016]優(yōu)選的，所述對象服務(wù)器包括以下功能組件:對象池、對象管理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)同步、日志管理、系統(tǒng)監(jiān)視和熱部署模塊；其中:
對象池用于緩沖數(shù)據(jù)對象和任務(wù)對象，任務(wù)對象提供對象接口，并通過服務(wù)接口發(fā)布給客戶端；
對象管理模塊負責(zé)對象池中的對象的創(chuàng)建、加載；
并發(fā)控制模塊負責(zé)處理并控制并發(fā)用戶數(shù)；同時，通過共享讀鎖和排他寫鎖控制對象的訪問；
數(shù)據(jù)同步模塊負責(zé)實時探測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變化情況，并將變化的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)緩存對象中，數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)緩存對象通過數(shù)據(jù)訪問模塊對數(shù)據(jù)進行訪問；支持常見的數(shù)據(jù)源如磁盤關(guān)系數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫等。
[0017]系統(tǒng)監(jiān)視、熱部署、日志管理模塊作為對象服務(wù)器的支撐功能，負責(zé)系統(tǒng)安裝部署、故障分析處理。
[0018]優(yōu)選的，所述對象管理服務(wù)器定時接收所述對象服務(wù)器的對象注冊信息、對象索弓丨，并以此維護對象服務(wù)器地址和對象的索引。
[0019]優(yōu)選的，所述對象管理服務(wù)器具備雙機熱備功能。
[0020]優(yōu)選的，所述客戶端代理為提供給客戶端進行對象服務(wù)接口調(diào)用的本地代理，主要包括所述對象服務(wù)代理和對象管理服務(wù)代理；對象服務(wù)代理是所述對象服務(wù)器上對外提供對象服務(wù)接口的本地代理，負責(zé)進行遠程對象服務(wù)調(diào)用；對象管理服務(wù)代理是所述對象管理服務(wù)器上對象索引的本地代理，負責(zé)完成對象服務(wù)的定位接口調(diào)用。
[0021]
本發(fā)明可以大幅提高信息化系統(tǒng)的性能，與已有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件改造方面遷移工作量小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0023]圖1是本發(fā)明的方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行過程圖；
圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)的框架圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實施例及實施例附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0025]本發(fā)明提出了一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算方法，其流程見圖1。方法適用于集群環(huán)境，根據(jù)功能將集群中計算機分為:對象服務(wù)器、對象管理服務(wù)器、客戶端代理三類。
[0026](a)對象服務(wù)器
對象服務(wù)器負責(zé)創(chuàng)建對象，加載并緩存數(shù)據(jù)，管理所有對象。提供對象訪問的遠程接口，對內(nèi)存對象的訪問進行并發(fā)控制。屏蔽底層不同數(shù)據(jù)存儲方式的差異，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)的持久化。完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)同步，負責(zé)對象更新時事務(wù)管理。
[0027](b)對象管理服務(wù)器
對象管理服務(wù)器負責(zé)維護所有對象服務(wù)器上對象的索引，處理對象服務(wù)器失效和故障。對象管理服務(wù)器具備雙機熱備能力。
[0028](C)客戶端代理
客戶端通過客戶端代理與對象管理服務(wù)器和對象服務(wù)器進行對象接口調(diào)用。
[0029]該方法實施包括以下具體過程:
第一步，對象建模。按照數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系創(chuàng)建對象模型，主要有兩種模型，一種是數(shù)據(jù)對象模型，針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，一種是任務(wù)對象模型，針對業(yè)務(wù)任務(wù)。對象按邏輯關(guān)系分為兩類，一類是單對象，耦合度低，對象之間沒有邏輯關(guān)系，單個對象可以完成某一類任務(wù)；一類是對象集，耦合度高，對象之間有邏輯關(guān)系，多個對象一起才能完成某一類任務(wù)。
[0030]對象模型內(nèi)容針對不同的模型類型有所差異，數(shù)據(jù)對象模型中屬性由數(shù)據(jù)字段構(gòu)成,方法主要由加載函數(shù)load ()構(gòu)成，用于加載數(shù)據(jù)；任務(wù)對象模型屬性主要由兩部分構(gòu)成，一部分是任務(wù)條件，由任務(wù)條件字段構(gòu)成，一部分是任務(wù)結(jié)果，由任務(wù)結(jié)果字段構(gòu)成，方法主要由任務(wù)執(zhí)行函數(shù)syncStatistic ()構(gòu)成，主要用于任務(wù)的分配、執(zhí)行、結(jié)果匯總。
[0031]第二步，分布式緩存對象。將數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)按照對象模型分布式緩存到集群中多個對象服務(wù)器內(nèi)存對象池中。其過程為根據(jù)對象某個屬性將所有對象均衡分組，然后將分組分別緩存到計算機內(nèi)存對象池中。由于集群中的計算機配置有差異，要根據(jù)計算機內(nèi)存大小和一定的分配原則把數(shù)據(jù)分布式緩存到內(nèi)存對象池中。集群中的每臺計算機緩存對象要均衡，均衡分組方法為，首先把所有對象按照地區(qū)等屬性分組，屬性值如為枚舉類型，則可按照其值分組，如為時間等連續(xù)類型，則可通過把屬性值分段進行分組，如為離散類型，則可按照自定義規(guī)則進行分組，得到N個對象集，接著根據(jù)每個對象占用空間的大小(即占內(nèi)存大小)估算每個對象集占用空間數(shù)值，然后計算集群中每臺計算機內(nèi)存可用空間，數(shù)值為每臺計算機的JVM (Java Virtual Machine (Java虛擬機))設(shè)定值的80%,最后組合對象集成對象集組，每個對象集組占用空間接近但不超過計算機內(nèi)存可用空間。
[0032]第三步，創(chuàng)建對象索引。對象服務(wù)器在對象池緩存對象后，將機器IP、對象池緩存對象總數(shù)、對象池緩存對象名稱、占用空間、緩存所用時間等對象池信息發(fā)送到對象管理服務(wù)器中，對象管理服務(wù)器收集信息后根據(jù)邏輯關(guān)系創(chuàng)建索引表。
[0033]第四步，任務(wù)并行計算。將任務(wù)對象按照一定規(guī)則拆分成多級子任務(wù)，子任務(wù)在集群中并發(fā)執(zhí)行，執(zhí)行完畢后將結(jié)果返回給上級父任務(wù)，最終任務(wù)對象得到任務(wù)結(jié)果，返回給客戶端代理。這個拆分任務(wù)規(guī)則就是對象服務(wù)器緩存對象的邏輯關(guān)系，通過這種邏輯關(guān)系，將任務(wù)拆分成多級子任務(wù)，子任務(wù)之間沒有關(guān)聯(lián)關(guān)系。
[0034]在系統(tǒng)中任務(wù)執(zhí)行過程見圖2所示，圖中的心跳的含義是對象服務(wù)器定期向?qū)ο蠊芾矸?wù)器發(fā)送信息，信息主要有對象池、IP、更新時間等信息，對象管理服務(wù)器用這些信息創(chuàng)建對象索引表。主要包括以下步驟:
(1)業(yè)務(wù)系統(tǒng)將任務(wù)條件傳遞給客戶端代理組件；
(2)客戶端代理組件根據(jù)任務(wù)向?qū)ο蠊芾矸?wù)器詢問可完成此次任務(wù)的對象服務(wù)器及對象，對象管理服務(wù)器通過比較計算將可完成此次任務(wù)的對象服務(wù)器I地址及服務(wù)對象返回給客戶端代理；
(3)客戶端代理向?qū)ο蠓?wù)器I發(fā)起對象接口調(diào)用，對象服務(wù)器接收客戶端代理的接口調(diào)用后，分析此次任務(wù)所需數(shù)據(jù)緩存對象；
(4)如果對象服務(wù)器I本機數(shù)據(jù)緩存對象不足以支撐此次任務(wù)，將向?qū)ο蠓?wù)管理器發(fā)起其他對象服務(wù)器尋址請求；
(5)對象服務(wù)器I同時向本機對象服務(wù)和其他對象服務(wù)器發(fā)起子任務(wù)；
(6)對象服務(wù)器I匯總各子任務(wù)的結(jié)果并返回給客戶端代理；
(7)客戶端代理將任務(wù)結(jié)果返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
[0035]本發(fā)明在上述方法基礎(chǔ)上提供提升信息系統(tǒng)性能的對象化并行計算系統(tǒng)，該系統(tǒng)框架圖見圖3。
[0036](I)對象服務(wù)器組件是核心組件，由對象池、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)同步、日志管理、系統(tǒng)監(jiān)視及熱部署等功能組成。
[0037]對象池用來緩沖數(shù)據(jù)對象和任務(wù)對象。任務(wù)對象提供對象接口，并通過服務(wù)接口發(fā)布給客戶端。對象管理負責(zé)對象池中的對象的創(chuàng)建、加載等。
[0038]并發(fā)控制負責(zé)處理并控制并發(fā)用戶數(shù)。同時，通過“共享讀鎖”和“排他寫鎖”控制對象的訪問。
[0039]數(shù)據(jù)同步實時探測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變化情況，并將變化的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)緩存對象中。數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)緩存對象通過數(shù)據(jù)訪問模塊對數(shù)據(jù)進行訪問，支持常見的數(shù)據(jù)源如磁盤關(guān)系數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫等。
[0040]系統(tǒng)自身監(jiān)視、熱部署、日志管理作為對象服務(wù)器組件的支撐功能，在系統(tǒng)安裝部署、故障分析處理中具有重要作用。
[0041](2)對象管理服務(wù)器組件是中樞系統(tǒng)，負責(zé)對象服務(wù)器的索引、分配和管理。對象管理服務(wù)器組件定時接收對象服務(wù)器組件的對象注冊信息，對象索引管理以此維護對象服務(wù)器地址和對象的索引。
[0042]數(shù)據(jù)恢復(fù)管理是當(dāng)對象服務(wù)器發(fā)生故障后對其緩存的數(shù)據(jù)對象和統(tǒng)計分析對象進行恢復(fù)，以保障系統(tǒng)的正常運行。
[0043]雙機熱備是指對象管理服務(wù)器采用主備熱切換，備用服務(wù)器實時將主用服務(wù)器上的對象索引等信息進行同步，主用服務(wù)器出現(xiàn)故障，備用服務(wù)器提供服務(wù)。
[0044](3)客戶端代理組件是提供給業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行對象服務(wù)接口調(diào)用的本地代理組件，主要包括對象服務(wù)代理和對象管理服務(wù)代理。對象服務(wù)代理是對象服務(wù)器上對外提供對象服務(wù)接口的本地代理，負責(zé)進行遠程對象服務(wù)調(diào)用。
[0045]對象管理服務(wù)代理是對象管理服務(wù)器上對象索引的本地代理，負責(zé)完成對象服務(wù)的定位接口調(diào)用。
[0046]本系統(tǒng)由客戶端代理、對象服務(wù)器、對象管理服務(wù)器等組件相互協(xié)作完成任務(wù)。
[0047]本發(fā)明所述方法及裝置的其他具體技術(shù)詳細描述需參閱本發(fā)明上述說明中相應(yīng)部分的描述，不再累述。
[0048]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】。本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算方法，其包括由多個計算機組成的集群，所述集群中至少包括: 一對象服務(wù)器，負責(zé)創(chuàng)建并管理包括數(shù)據(jù)對象、任務(wù)對象和內(nèi)存對象的所有對象，提供對象訪問的遠程接口，加載并緩存數(shù)據(jù)，對內(nèi)存對象的訪問進行并發(fā)控制，屏蔽底層不同數(shù)據(jù)存儲方式的差異，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)的持久化，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)同步，并負責(zé)對象更新時事務(wù)管理； 一對象管理服務(wù)器，負責(zé)維護所述對象服務(wù)器上所有對象的索引，處理所述對象服務(wù)器失效和故障； 一客戶端代理，客戶端通過所述客戶端代理與所述對象管理服務(wù)器和對象服務(wù)器進行對象接口調(diào)用；其特征在于，其包括以下步驟: 1)對象建模，按照業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系創(chuàng)建兩種對象模型:一種是針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)對象模型，一種是針對業(yè)務(wù)任務(wù)的任務(wù)對象模型；按邏輯關(guān)系，對象分為單對象和對象集，單對象耦合度低，對象之間沒有邏輯關(guān)系，可以完成某一類任務(wù)；對象集耦合度高，對象之間有邏輯關(guān)系，多個對象一起才能完成某一類任務(wù)； 2)分布式對象緩存，將數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)對象模型緩存到所述集群的計算機的內(nèi)存對象池中；其過程為:根據(jù)對象預(yù)先設(shè)定的屬性將所有對象均衡分組，然后分組緩存到所述集群的計算機的內(nèi)存對象池中； 3)創(chuàng)建對象索引，所述對象服務(wù)器緩存對象后，將所述對象服務(wù)器的機器IP、對象池緩存對象總數(shù)、對象池緩存對象名稱、占用空間、緩存所用時間的對象池信息發(fā)送到所述對象管理服務(wù)器中，所述對象管理服務(wù)器收集信息后根據(jù)邏輯關(guān)系創(chuàng)建索引表； 4)對象任務(wù)并行計算，將任務(wù)對象按照預(yù)先設(shè)定規(guī)則拆分成多級子任務(wù)，子任務(wù)按照預(yù)先設(shè)定策略在所述集群的計算機中并發(fā)執(zhí)行，執(zhí)行完畢后將結(jié)果返回給上級父任務(wù)，根任務(wù)對象得到任務(wù)結(jié)果，計算后返回給所述客戶端代理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I)中，所述數(shù)據(jù)對象模型中的屬性由數(shù)據(jù)字段構(gòu)成，所述數(shù)據(jù)對象模型中的方法由用于加載數(shù)據(jù)的加載函數(shù)構(gòu)成；所述任務(wù)對象模型的屬性主要由任務(wù)條件和任務(wù)結(jié)果構(gòu)成，任務(wù)條件由任務(wù)條件字段構(gòu)成，任務(wù)結(jié)果由任務(wù)結(jié)果字段構(gòu)成，所述任務(wù)對象模型方法是任務(wù)執(zhí)行函數(shù)，用于任務(wù)的分配、執(zhí)行和結(jié)果匯總。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中，在對象預(yù)先設(shè)定的屬性將所有對象均衡分組過程中，所述集群的計算機的緩存對象要均衡；其分組的方法為: 首先把所有對象按照其屬性分組；該屬性的屬性值如為枚舉類型，則按照其值分組；該屬性的屬性值如為連續(xù)類型，則將屬性值分段進行分組；該屬性的屬性值如為離散類型，則按照自定義規(guī)則進行分組，得到N個對象集，接著根據(jù)每個對象占用空間的大小估算每個對象集占用空間數(shù)值，然后計算所述集群中每臺計算機內(nèi)存可用空間，數(shù)值為每臺計算機的JVM設(shè)定值的80% ;最后組合對象集成對象集組，每個對象集組占用空間接近但不超過該計算機的內(nèi)存可用空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟4)中，任務(wù)按照所述對象服務(wù)器緩存對象的邏輯關(guān)系進行拆分，任務(wù)執(zhí)行策略及步驟如下: (I)業(yè)務(wù)系統(tǒng)將任務(wù)條件傳遞給客戶端代理組件；(2)客戶端代理組件根據(jù)任務(wù)向所述對象管理服務(wù)器詢問可完成此次任務(wù)的所述對象服務(wù)器及對象，所述對象管理服務(wù)器通過比較計算將可完成此次任務(wù)的所述對象服務(wù)器作為任務(wù)受理對象服務(wù)器，將其地址及服務(wù)對象返回給客戶端代理； (3)客戶端代理向任務(wù)受理對象服務(wù)器發(fā)起對象接口調(diào)用，任務(wù)受理對象服務(wù)器接受客戶端代理的接口調(diào)用后，分析此次任務(wù)所需數(shù)據(jù)緩存對象； (4)如果此次任務(wù)的對象服務(wù)器本機數(shù)據(jù)緩存對象不足以支撐此次任務(wù)，將向所述對象服務(wù)管理器發(fā)起其他所述對象服務(wù)器尋址請求； (5)任務(wù)受理對象服務(wù)器同時向本機對象服務(wù)和其他對象服務(wù)器發(fā)起子任務(wù)調(diào)用； (6)任務(wù)受理對象服務(wù)器匯總各子任務(wù)的結(jié)果并返回給客戶端代理； (7)客戶端代理將任務(wù)結(jié)果返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
5.一種用于信息系統(tǒng)性能提升的對象化并行計算系統(tǒng)，其包括由多個計算機組成的集群，其特征在于，所述集群中至少包括: 一對象服務(wù)器，負責(zé)創(chuàng)建并管理包括數(shù)據(jù)對象、任務(wù)對象和內(nèi)存對象的所有對象，提供對象訪問的遠程接口，加載并緩存數(shù)據(jù)，對內(nèi)存對象的訪問進行并發(fā)控制，屏蔽底層不同數(shù)據(jù)存儲方式的差異，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)的持久化，完成內(nèi)存對象數(shù)據(jù)同步，并負責(zé)對象更新時事務(wù)管理； 一對象管理服務(wù)器，負責(zé)維護所述對象服務(wù)器上所有對象的索引，處理所述對象服務(wù)器失效和故障； 一客戶端代理，客戶端通過所述客戶端代理與所述對象管理服務(wù)器和對象服務(wù)器進行對象接口調(diào)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述對象服務(wù)器包括以下功能組件:對象池、對象管理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)同步、日志管理、系統(tǒng)監(jiān)視和熱部署模塊；其中: 對象池用于緩沖數(shù)據(jù)對象和任務(wù)對象，任務(wù)對象提供對象接口，并通過服務(wù)接口發(fā)布給客戶端； 對象管理模塊負責(zé)對象池中的對象的創(chuàng)建、加載； 并發(fā)控制模塊負責(zé)處理并控制并發(fā)用戶數(shù)；同時，通過共享讀鎖和排他寫鎖控制對象的訪問； 數(shù)據(jù)同步模塊負責(zé)實時探測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變化情況，并將變化的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)緩存對象中，數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)緩存對象通過數(shù)據(jù)訪問模塊對數(shù)據(jù)進行訪問； 系統(tǒng)監(jiān)視、熱部署、日志管理模塊作為對象服務(wù)器的支撐功能，負責(zé)系統(tǒng)安裝部署、故障分析處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述對象管理服務(wù)器定時接收所述對象服務(wù)器的對象注冊信息、對象索引，并以此維護對象服務(wù)器地址和對象的索引。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述對象管理服務(wù)器具備雙機熱備功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端代理為提供給客戶端進行對象服務(wù)接口調(diào)用的本地代理，主要包括所述對象服務(wù)代理和對象管理服務(wù)代理；對象服務(wù)代理是所述對象服務(wù)器上對外提供對象服務(wù)接口的本地代理，負責(zé)進行遠程對象服務(wù)調(diào)用；對象管理服務(wù)代理是所述對象管理服務(wù)器上對象索引的本地代理，負責(zé)完成對象服務(wù)的定位接口調(diào)用。
【文檔編號】G06F9/38GK103677759SQ201310549086
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】林峰, 唐云善, 楊志, 張春平, 吳猛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 南京南瑞集團公司, 南京南瑞信息通信科技有限公司