CN102446217A - 复合事件处理设备和复合事件处理方法 - Google Patents

Abstract

当检测复合事件条件表达式改变时，规则比较单元对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较。改变部分识别单元基于比较结果来识别改变部分，并行操作单元针对包括所识别的改变部分的检测复合事件条件式，并行地操作改变前和改变后的复合事件条件表达式。以这种方式，在此所公开的复合事件处理设备能够动态地改变在复合事件处理中使用的检测复合事件条件表达式。

Description

复合事件处理设备和复合事件处理方法

技术领域

这里讨论的实施例涉及一种复合事件处理设备和复合事件处理方法。

背景技术

近年来复合事件处理(CEP，complex event processing)变得越来越流行，在复合事件处理中，系统中产生的数据作为流被实时地监视，并根据如此监视的数据的模式来执行特定处理。尽管有时将CEP称作事件流处理(ESP，event stream processing)，但是这里将ESP包括在CEP中，并且统称为CEP。

作为CEP的一个示例，接收股票价格或货币汇率的波动作为流，并自动地执行对应于波动的模式的交易。作为另一个示例，接收利用安装在室内或室外的温度传感器检测的温度作为流，并对应于温度改变而使喷洒器自动地操作。

在CEP中，将接收到的流与被称作查询或规则的条件表达式相匹配来检测事件，并执行由此检测到的事件。例如，执行CEP的服务器在其中存储查询X和查询Y，查询X用于当连续地检测到现象A、现象B和现象C时执行事件X，查询Y用于当在预定时间段内接收到现象A、现象B和现象D时执行事件Y。

服务器从接收到的流中检测现象，并将现象作为中间数据存储在存储器等中。当现象A、现象B和现象C连续地存储为中间数据时，服务器执行事件X。当现象A、现象B和现象D在预定时间段内存储为中间数据时，服务器执行事件Y。在IT Architect，Vol.23，IDG Japan，2009，第128-132页中描述了相关技术的示例。

在CEP中，检测复合事件条件表达式(规则)有时会改变。然而，因为数据流保持连续地抵达，所以当CEP中的规则改变时，可能发生如以下描述的问题。

在传统的技术中，一旦停止CEP并在规则改变后重新启动CEP，则在停止CEP时以及在重新启动后的特定时间段内，CEP变得无法检测事件。此外，即使当基于流负载而动态地分配CEP的负载时，这种负载分配的条件可能不被继承。

因此，本发明的实施例的一个方面的目的是使得可以在CEP中动态地改变检测复合事件条件表达式。

发明内容

根据本发明的实施例的一方面，一种用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理的复合事件处理设备包括：比较单元，当检测复合事件条件表达式改变时，所述比较单元对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较；识别单元，其基于比较结果来识别改变部分；以及并行操作单元，其针对包括由识别单元识别的改变部分的检测复合事件条件表达式，并行地操作改变前和改变后的复合事件条件表达式。

根据本发明的实施例的另一方面，一种用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理的复合事件处理设备包括：存储单元，其储存条件的成立状态；停止单元，其停止对条件的成立状态的检测；启动单元，其重新启动检测；以及重放单元，其在所述启动单元重新启动检测之后，对至少在从停止检测到重新启动检测的时段期间出现过的条件的成立状态的改变进行重放。

根据本发明的实施例的又一方面，一种用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理的复合事件处理设备包括：创建单元，当检测复合事件条件表达式改变时，所述创建单元创建测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；并行操作单元，其并行地操作改变前的复合事件条件表达式与测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；以及通知单元，其向测试模式下的复合事件条件表达式通知改变前的复合事件条件表达式中的条件的成立状态，并将成立状态反映到测试模式下的复合事件条件表达式。

附图说明

图1是根据第一实施例的复合事件处理(CEP)设备的结构的示意图；

图2是用于说明CEP如何工作的示意图；

图3是用于说明关于在第一实施例中规则如何改变的示意图；

图4是用于说明由规则改变处理单元41执行的处理的流程图；

图5是根据第二实施例的复合事件处理设备的结构的示意图；

图6是用于说明当CEP停止时未对规则做出改变的情形示例的示意图；

图7是用于说明当CEP停止时规则改变的情形示例的示意图；

图8是由规则改变处理单元42执行的操作的流程图；

图9是根据第三实施例的复合事件处理设备的结构的示意图；

图10是用于说明由规则改变处理单元43执行的操作的示意图；以及

图11是用于说明由规则改变处理单元43执行的操作的流程图。

具体实施方式

将参考附图来说明本发明的优选实施例。这些实施例并不用以限制这里所公开的技术。

[a]第一实施例

图1是根据第一实施例的复合事件处理设备的结构的示意图。如作为第一实施例的图1所示，复合事件处理设备具有包括与管理器11相连接的服务器31至34的结构。服务器31至34中的每一个均包括具有一个或多个中央处理单元(CPU)的处理器、以及存储器。服务器31至34可以是物理上包括处理器和存储器的实体装置，或者可以是被赋有处理能力的虚拟机(VM，virtual machine)和用于操作的另一装置的存储器。

管理器11包括CEP引擎40和规则改变处理单元41。CEP引擎40引用CEP定义数据库21以控制数据流并管理CEP。在图1中，仅在管理器中示出了CEP引擎。此外，CEP引擎也存在于每个执行CEP处理的服务器中。

规则改变处理单元41执行改变CEP规则的处理，CEP规则是检测复合事件条件表达式。规则改变处理单元41包括规则比较单元51、改变部分识别单元52和并行操作单元53。

当检测复合事件条件表达式改变时，规则比较单元51对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较。在比较条件表达式时，规则比较单元51可以对用于指明条件本身的规则描述、或者当前在操作中的CEP状态管理记录等进行比较。改变部分识别单元52基于比较结果来识别规则的哪部分发生改变。并行操作单元53针对包括所识别的改变部分的规则，并行地操作改变前和改变后的规则。

在与改变前的复合事件条件表达式相关的事件管理信息被输出作为改变后的规则的管理信息、并且改变后的规则被激活之后，并行操作单元53删除改变前的规则。

以这种方式，规则改变处理单元41通过使得规则比较单元51、改变部分识别单元52和并行操作单元53进行操作，而在不停止CEP的操作的情况下动态地改变CEP规则。

图2是用于说明CEP如何工作的示意图。从各种传感器接收到的数据流经历预处理，然后被用来判定在窗口内各种条件是否成立，窗口表示预定的时间范围、事件个数等。在图2中，E1至En表示这样的条件，E1至En这些条件中的一些条件的成立的组合被定义为复合事件条件(规则)。当满足这样的条件时，将处理对应的事件。

在CEP定义数据库21中记录规则中包括的条件和这些条件的组合。把在特定时间点上正被满足的规则中的条件的数量作为中间状态管理来进行管理。可以将中间状态管理加载到服务器31至34的存储器或管理器11的存储器上。管理器11还对服务器31至34的性能、服务器31至34中的资源量以及服务器31至34的限制进行管理。更具体地，管理器11对中央处理单元(CPU)、存储器、网络以及实时性能等进行管理。

图3是用于说明关于在第一实施例中规则如何改变的示意图。图3中所示的规则R1是具有子规则R1a和子规则R1b的规则，子规则R1a是条件E1至E3、E5、E6和E8的组合，子规则R1b是条件E1、E2、E4至E6的组合。当在条件E1被满足后条件E2和En被满足、在条件E2被满足后条件E3和E5被满足、并且在条件En被满足后条件E2和E6被满足时，子规则R1a被满足。

类似地，当在条件E2被满足后条件E1和E6被满足、并且在条件E1被满足后条件E5和E4被满足的时候，子规则R1b被满足。

现将说明把规则R1改变为规则R1’的示例。规则R1’是其中用条件E7取代规则R1的子规则R1b中的条件E1、从而将子规则R1b改变为子规则R1b’的规则。

规则比较单元51对改变前的规则R1与改变后的规则R1’进行比较。改变部分识别单元52基于这些规则之间的比较结果而识别到子规则R1b’中的条件已经改变。并行操作单元53暂时并行地操作改变前的子规则R1b和改变后的子规则R1b’，添加和合并与作为新规则的子规则R1b’有关的中间状态管理记录和窗口等，并当新规则变为激活时删除作为旧规则的子规则R1b。作为用于激活改变后的子规则的方法，可以延迟激活直到预定范围完成，或者可以通过追溯流日志和重放日志来快速地激活子规则。

当对规则做出添加而非改变时，新规则以及该新规则有关的窗口和中间状态管理记录等立即被添加。当删除规则时，要被删除的旧规则以及与该旧规则有关的窗口和中间状态管理记录等能够简单地立即被删除。

以这种方式，规则改变处理单元41指明和检测CEP规则中已经改变的(或者添加的、或删除的)部分，并将新的改变的(或者添加的、或删除的)规则指定给当前在操作中的旧规则。然后对旧规则和新规则进行比较，以确定在规则描述或操作环境中已经改变的部分。操作环境的示例包括中间状态管理。

图4是用于说明由规则改变处理单元41执行的处理的流程图。首先，规则改变处理单元41中包括的规则比较单元51接收新规则(S101)，并将新规则与旧规则进行比较(S102)。然后，改变部分识别单元52基于比较结果来识别改变部分(S103)。结果，如果规则已经改变(在S104的“是”)，则将管理信息从旧规则输出到新规则(S105)。然后并行操作单元53并行地操作新规则和与改变有关的旧规则(S106)，删除旧规则(S107)，并结束处理。

当规则未被改变(在S104的“否”)而是被添加(在S108的“是”)时，规则改变处理单元41添加对应于新规则的管理信息(S109)，并结束处理。

当规则未被添加(在S108的“否”)而是被删除(在S110的“是”)时，规则改变处理单元41删除对应于旧规则的管理信息(S111)，并结束处理。如果规则未被删除(在S110的“否”)，换句话说，如果新规则和旧规则之间不存在差异，则处理就此结束。

如前所述，在根据第一实施例的复合事件处理设备中，当检测复合事件条件表达式改变时，规则比较单元51对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较。然后改变部分识别单元52基于比较结果来识别改变部分，并且并行操作单元53针对包括由此识别的改变部分的检测复合事件条件表达式，并行地对改变后的复合事件条件表达式与改变前的复合事件条件表达式进行操作。因此，这里所公开的复合事件处理设备能够动态地改变在复合事件处理中使用的检测复合事件条件表达式。

[b]第二实施例

图5是根据本发明的第二实施例的复合事件处理设备的结构的示意图。在第二实施例中，管理器12包括CEP引擎40、规则改变处理单元42和流日志存储单元44。管理器12除与CEP定义数据库21相连接之外，还与流日志数据库22和检查点数据库23相连接。其他组件以及由这些组件执行的操作与根据第一实施例的那些组件及操作相同。因此，相同的组件采用相同的附图标记来表示，并且在下文省略其说明。

规则改变处理单元42包括状态存储单元61、停止单元62、启动单元63以及重放单元64。状态存储单元61将规则的多个条件的成立状态作为检查点存储在检查点数据库23中。停止单元62停止规则，以便停止对条件的成立状态的检测。例如，可以向流存储处理通知CEP或规则已经停止，或者可以把利用CEP处理完成的最后的流的标识符存储(标记)在CEP检测点处理一侧。启动单元63重新启动规则，以重新启动对条件的成立状态的检测。

重放单元64从流日志数据库22读取在至少从停止检测到启动检测的时段期间出现过的条件的成立状态的改变，并在启动单元63重新启动规则之后对改变进行重放。

流日志存储单元44在CEP处于操作中以及CEP停止期间保持连续地获得数据流，并将数据流存储在流日志数据库22中。

图6是用于说明在CEP停止期间未对规则做出改变的情形示例的示意图。(1)不仅在CEP停止期间(即不仅在检查点期间，换句话说，无论CEP是处于操作中或是停止)“连续地”执行每一个流的存储处理。(2)存储状态管理以及(3)几乎在停止CEP的同时CEP停止(在检查点)。当(3)停止CEP(在检查点)时，存储已经利用CEP处理完成的流的标识符。

当CEP停止时，状态存储单元61将CEP管理记录(例如，窗口或中间状态管理)存储在检查点数据库23中。然后向流日志存储处理通知CEP已经停止。该通知是检测点的部分。例如，可以向流存储处理通知CEP已经停止，或者可以把利用CEP处理完成的最近的流的标识符存储(标记)在CEP检测点处理一侧。

然后，当重新启动规则时，从检测点恢复CEP管理记录。然后重放单元64重放对应于CEP停止的时段的流日志，以从流日志中检测CEP停止时的现象。重放单元64重放流日志以便重放数据流中的现象。因此，可以用比现象的原始出现定时更快的出现定时(换句话说，可以用更快的速度)来重放数据流。重新启动的CEP接收并处理重放的数据流，以产生事件。

图7是用于说明当CEP停止时改变规则的情形示例的示意图。对于未做出改变的规则，按照与图6所示的步骤相同的步骤来恢复CEP管理记录。对于已经做出改变的规则，通过新窗口来追溯存储的流日志，从中重放流日志，并创建用于新规则的新窗口和中间状态管理记录。同时，释放用于旧规则的管理记录和资源。在情形恢复到CEP停止的点之后，重放单元64在重新启动检查点连同规则(包括无改变的规则)后重放流日志，以便允许重新启动后的事件被检测。

图8是由规则改变处理单元42执行的操作的流程图。首先，规则改变处理单元42根据需要来创建检查点(S202)。在停止单元62停止CEP(S203)之后，启动单元63重新启动CEP(S204)，然后规则改变处理单元42判定在CEP停止的情况下是否已经对规则做出改变(S205)。

如果在CEP停止的情况下未做出改变，则重放单元64重放在CEP停止的时段的流(S209)，并结束处理。如果在CEP停止时已经对规则做出改变(在S205的YES)，则重放单元64通过新窗口来追踪流日志，并创建新窗口和管理信息(S206)。然后规则改变处理单元42释放用于旧规则的资源(S207)，并删除旧规则(S208)。然后重放单元64重放流(S209)，并结束处理。

如前所述，在根据第二实施例的复合事件处理设备中，状态存储单元61创建检查点，并且重放单元64重放在从由停止单元62停止CEP到由启动单元63重新启动CEP的时段期间的流。如果在CEP停止时对规则做出改变，则重放单元64通过新窗口追溯日志并重放流。因此，即使CEP停止，这里所公开的复合事件处理设备也能够检测在CEP停止的时间期间以及在重新启动CEP之后的事件。此外，在CEP停止时可以改变规则。如果已经基于流负载来动态地分配CEP的负载，则这种负载分配的条件能够被继承。

[C]第三实施例

图9是根据第三实施例的复合事件处理设备的结构的示意图。在第三实施例中，管理器13包括CEP引擎40和规则改变处理单元43。其他组件以及由这些组件执行的操作和根据第一实施例的那些组件及其操作相同。因此，相同的组件采用相同的附图标记来表示，并且在下文省略其说明。

规则改变处理单元43包括测试模式创建单元71、资源通知单元72、并行操作单元73和规则替换单元74。当改变规则时，测试模式创建单元71创建测试模式下的改变后的规则。并行操作单元73并行地对改变前的规则与测试模式下的改变后的规则进行操作。然后资源通知单元72向测试模式下的规则通知并反映改变前的规则的条件的成立状态。然后规则替换单元74将改变后的规则的模式从测试模式改变为正常模式，并删除改变前的规则。

图10是用于说明由规则改变处理单元43执行的操作的示意图。在图10中所示示例的说明中，规则R11至R13作为旧规则来操作，并且分别用规则R21至R23来替换这些规则。

规则改变处理单元43首先操作作为在“测试模式”中的新规则的那些规则R21至R23，并且全部相关部件识别例如涉及相关应用和数据的“测试模式”。

旧规则R11至R13然后向新规则R21至R23通知资源(例如，并行分配的条件)，并将资源条件与新规则R21至R23同步。此时，如果在与旧规则相同的资源(服务器)中有额外容量可用，则将新规则赋给那个资源。如果该资源中没有额外容量可用，则优选地将新规则赋给不同的资源。

在操作测试模式下的新规则R21至R23并使其生效特定时间段之后，用新规则R21至R23来替换旧规则R11至R13。换句话说，将旧规则R11至R13转换到测试模式，并将新规则R21至R23转换到正常模式。如果在替换规则之后无问题出现，则使新规则R21至R23作为正式版本保持操作，并停止旧规则R11至R13的操作。以这种方式，规则改变处理单元43将资源的条件(例如，并行分配的条件)继承到新规则。

图11是用于说明由规则改变处理单元43执行的操作的流程图。首先，规则改变处理单元43中的资源通知单元72向新规则通知旧规则的资源(S301)。然后测试模式创建单元71操作在测试模式下的新规则(S302)，并保持操作新规则特定时间段，以使由此执行的操作生效(S303)。在确认通过操作生效无问题出现后，规则替换单元74用新规则替换旧规则(S304)，停止旧规则的操作(S305)，并结束处理。

如前所述，在根据所述实施例的复合事件处理设备中，测试模式创建单元71并行地操作测试模式下的新规则与旧规则，并且资源通知单元72向新规则通知由旧规则利用的资源。因此，这里所公开的复合事件处理设备能够动态地改变在复合事件处理中使用的检测复合事件条件表达式。此外，当已经基于流负载动态地分配CEP的负载时，这种负载分配的条件能够被继承。

第一至第三实施例中所公开的复合事件处理设备也可以被实现为计算机程序。在计算机上执行这种复合事件处理程序，换句话说，将程序加载到存储器上，并由处理器来顺序地执行程序的每个步骤，以使得计算机执行与上述复合事件处理设备所执行的那些操作相同的操作。此外，可以把复合事件处理程序存储在诸如固态驱动器(SSD，Solid State Drive)和硬盘驱动器(HDD，Hard Disk Drive)等的非暂时性计算机可读存储介质中。

本申请中所公开的复合事件处理设备、复合事件处理方法以及复合事件处理程序能够动态地改变复合事件处理中的检测复合事件条件表达式。

Claims (12)

1.一种复合事件处理设备，用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述复合事件处理设备包括：

比较单元，当检测复合事件条件表达式改变时，所述比较单元对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较；

识别单元，其基于比较结果来识别改变部分；以及

并行操作单元，其针对包括由所述识别单元识别的改变部分的检测复合事件条件表达式，并行地操作改变前和改变后的复合事件条件表达式。

2.根据权利要求1所述的复合事件处理设备，其中，所述并行操作单元输出用于改变前的复合事件条件表达式的事件管理信息作为用于改变后的复合事件条件表达式的管理信息，并删除改变前的复合事件条件表达式。

3.一种复合事件处理设备，用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述复合事件处理设备包括：

存储单元，其储存所述条件的成立状态；

停止单元，其停止对所述条件的成立状态的检测；

启动单元，其重新启动所述检测；以及

重放单元，其在所述启动单元重新启动所述检测之后，对至少在从停止所述检测到重新启动所述检测的时段期间出现过的所述条件的成立状态的改变进行重放。

4.根据权利要求3所述的复合事件处理设备，其中，当在从停止所述检测到重新启动所述检测的时段期间，用于检测所述条件的成立状态的时间窗口改变时，重放单元对在改变的时间窗口中出现过的所述条件的成立状态的改变进行重放。

5.一种复合事件处理设备，用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述复合事件处理设备包括：

创建单元，当检测复合事件条件表达式改变时，所述创建单元创建测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；

并行操作单元，其并行地操作改变前的复合事件条件表达式与测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；以及

通知单元，其向测试模式下的复合事件条件表达式通知改变前的复合事件条件表达式中的条件的成立状态，并将成立状态反映到测试模式下的复合事件条件表达式。

6.根据权利要求5所述的复合事件处理设备，其中，所述创建单元删除改变前的复合事件条件表达式，并将改变后的复合事件条件表达式从测试模式转换到正常模式。

7.一种复合事件处理方法，用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述复合事件处理方法包括：

当检测复合事件条件表达式改变时，对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较；

基于比较结果来识别改变部分；以及

针对包括在识别过程中所识别的改变部分的检测复合事件条件表达式，并行地操作改变前和改变后的复合事件条件表达式。

8.一种复合事件处理方法，用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述复合事件处理方法包括：

储存所述条件的成立状态；

停止对所述条件的成立状态的检测；

重新启动所述检测；以及

在重新启动所述检测之后，对至少在从停止所述检测到重新启动所述检测的时段期间出现过的所述条件的成立状态的改变进行重放。

9.一种复合事件处理方法，用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述复合事件处理方法包括：

当检测复合事件条件表达式改变时，创建测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；

并行地操作改变前的复合事件条件表达式与测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；以及

向测试模式下的复合事件条件表达式通知改变前的复合事件条件表达式中的条件的成立状态，并将成立状态反映到测试模式下的复合事件条件表达式。

10.一种存储有程序的计算机可读介质，所述程序用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述程序使得计算机执行：

当检测复合事件条件表达式改变时，对改变前和改变后的复合事件条件表达式进行比较；

基于比较结果来识别改变部分；以及

针对包括在识别过程中所识别的所述改变部分的检测复合事件条件表达式，并行地操作改变前和改变后的复合事件条件表达式。

11.一种存储有程序的计算机可读介质，所述程序用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述程序使得计算机执行：

储存所述条件的成立状态；

停止对所述条件的成立状态的检测；

重新启动所述检测；以及

在重新启动所述检测之后，对至少在从停止所述检测到重新启动所述检测的时段期间出现过的所述条件的成立状态的改变进行重放。

12.一种存储有程序的计算机可读介质，所述程序用于通过检测多个条件的成立状态来处理复合事件、以便对事件进行处理，所述程序使得计算机执行：

当检测复合事件条件表达式改变时，创建测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；

并行地操作改变前的复合事件条件表达式与测试模式下的改变后的复合事件条件表达式；以及

向测试模式下的复合事件条件表达式通知改变前的复合事件条件表达式中的条件的成立状态，并将成立状态反映到测试模式下的复合事件条件表达式。

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