CN103246548B - 一种容错保序的事件调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种容错保序的事件调度装置，包括请求队列模块、结果队列模块、阻塞队列模块、等待队列模块、错误队列模块和事件调度任务模块，所述请求队列模块，用于以事件结点的形式存储外部任务发起的待处理事件；所述结果队列模块，用于以事件结点的形式存储外部异步返回的事件处理结果；所述阻塞队列模块，用于存储由于时序问题必须等待前序事件处理完成的事件结点；所述等待队列模块，用于存储需要等待外部异步返回结果的事件结点；所述错误队列模块，用于存储执行失败的事件结点；所述事件调度任务模块，用于从对事件结点进行调度。本发明可以解决软件运行过程中事件调度的容错性问题和时序性问题，并提高数据通信设备的执行效率与可靠性。

Description

一种容错保序的事件调度方法及装置

技术领域

本发明涉及数据通信领域，特别是在一种数据通信设备中，设备软件实现事件调度的容错及保序的方法及装置。

背景技术

数据通信设备的可靠性是衡量设备质量的关键因素之一。数据通信设备的高可靠性主要通过硬件备份、软件备份、软件容错几个方面来实现。运行于数据通信设备上的软件必须具有容错能力，保证软件最终执行结果与预期一致，这样才能提升整个设备的可靠性。

运行于数据通信设备中的软件需要处理多种类别的事件，这些事件一般具有相关性和时序性，同时在执行这些事件的过程中无法避免执行失败的情况出现。所以软件实现事件调度时必须考虑容错问题、时序问题和执行效率问题。为了软件最终的运行结果的正确性，并最终提高数据通信设备的可靠性，软件内部需要实现一种容错的、保证时序的事件调度方法，同时必须考虑此方法的执行效率。

现有技术中较多的实现方式是对容错性问题采用重试的方法处理，对时序性问题采用逐个处理的方式，将两者有效结合并考虑执行效率的方法较少。

发明内容

本发明提供了一种容错保序的事件调度方法及装置，解决软件运行过程中事件调度的容错性问题和时序性问题，并最终提高数据通信设备的执行效率与可靠性。

本发明实施例提供的一种容错保序的事件调度装置，包括请求队列模块、结果队列模块、阻塞队列模块、等待队列模块、错误队列模块和事件调度任务模块，

所述请求队列模块，用于以事件结点的形式存储外部任务发起的待处理事件；

所述结果队列模块，用于以事件结点的形式存储外部异步返回的事件处理结果；

所述阻塞队列模块，用于存储由于时序问题必须等待前序事件处理完成的事件结点；

所述等待队列模块，用于存储需要等待外部异步返回结果的事件结点；

所述错误队列模块，用于存储执行失败的事件结点；

所述事件调度任务模块，用于从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

所述事件调度任务模块，还用于从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块。

较佳地，所述事件调度任务模块，还用于周期性地从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

较佳地，该装置进一步包括空闲队列模块，用于预先分配固定数量的事件结点；当需求超过预分配事件结点数量时，从内存空间分配新的事件结点到空闲队列模块；当空闲队列模块中事件结点数大于预先分配的固定数量以及需求的事件结点数量时，则将多余的事件结点释放给内存空间；

所述请求队列模块用于在事件请求发起时，接收来自空闲队列模块的分配事件结点；

所述结果队列模块用于当外部异步返回的事件处理结果时，接收来自空闲队列的分配事件结点；还用于在所述事件调度任务模块从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功时，将所述事件处理结果对应的事件结点释放回空闲队列模块；

所述等待队列模块还用于在所述事件调度任务模块从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功时，将所述等待事件结点释放回空闲队列模块。

较佳地，所述装置位于数据通信设备中。

本发明实施例还提供一种容错保序的事件调度方法，该方法通过前述装置实现，包括如下步骤：

A1、从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

B1、从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块；

C1、判断错误队列处理定时器是否超时，若是，执行步骤D1，否则结束本流程；

D1、从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

较佳地，步骤A1所述判断是否有冲突事件未执行完包括：

A11、判断等待队列中是否存在相关联事件结点，若是，转至步骤A14，否则执行步骤A12；

A12、判断错误队列中是否存在相关联事件结点，若是执行步骤d，否则执行步骤A13；

A13、返回请求事件结点可执行。

A14、返回请求事件结点不可执行。

本发明实施例还提供另一种容错保序的事件调度方法，该方法通过前述装置实现，包括如下步骤：

A2、从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块；

B2、从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

C2、判断错误队列处理定时器是否超时，若是，执行步骤D2，否则结束本流程；

D2、从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

较佳地，步骤B2所述判断是否有冲突事件未执行完包括：

B21、判断等待队列中是否存在相关联事件结点，若是，转至步骤B24，否则执行步骤B22；

B22、判断错误队列中是否存在相关联事件结点，若是执行步骤B24，否则执行步骤B23；

B23、返回请求事件结点可执行。

B24、返回请求事件结点不可执行。

从以上技术方案可以看出，所有事件被存储在队列中，进行异步调度处理；事件被处理前先检查是否有相关事件还未正确执行完成，若存在未正确执行完成的事件则需要将当前请求执行的事件入队到等待队列，此检查用于保证执行时序正确；若事件处理结果为失败时，事件需要入队到错误队列中等待重试，用于保证执行结果与预期一致。本发明方案可以提高数据通信设备的执行效率与可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的事件结点队列迁移图；

图2为本发明实施例的事件调度逻辑图；

图3为本发明实施例的事件调度算法的流程图；

图4为本发明实施例的事件冲突检测的流程图。

具体实施方式

本发明提出的事件调度系统需要包含由六个队列构成的事件存储数据结构和相应的事件队列调度算法。事件存储的六个队列分别是：请求队列、阻塞队列、等待队列、结果队列、错误队列和空闲队列。事件队列的调度算法思想是：单任务轮询请求队列、结果队列、错误队列，将队列中的事件出队和执行，轮询处理的优先级次序为结果队列、请求队列、错误队列。其余三个队列作为辅助队列，不需要进行事件轮询处理。

本发明提供了一种实现事件处理过程中容错和保证时序的方法，该方法包括以下步骤：所有事件被存储在队列中，进行异步调度处理；事件被处理前先检查是否有相关事件还未正确执行完成，若存在未正确执行完成的事件则需要将当前请求执行的事件入队到等待队列，此检查用于保证执行时序正确；若事件处理结果为失败时，事件需要入队到错误队列中等待重试，用于保证执行结果与预期一致。

为使本发明技术方案的原理、特点以及技术效果更加清楚，以下通过具体实施例对本发明方案进行详细说明。

本发明提出的事件调度方案包括事件的存储数据结构和调度算法。事件的存储结构以六个事件队列为基础，六个事件队列的详细信息如下：

请求队列：用于存储外部任务发起的事件处理请求，以事件结点的形式存储。

阻塞队列：用于存储由于时序问题必须等待前序事件处理完成的事件结点，解决时序性问题。

等待队列：用于存储需要等待外部异步返回结果的事件结点，解决并发性问题。

结果队列：用于存储外部模块异步返回的事件处理结果，解决并发性问题。

错误队列：用于存储执行失败的事件结点，解决容错性问题。

空闲队列：用于分配和回收事件结点，该队列预分配了事件结点，提高了分配和释放的效率。空闲队列为可选队列。

图1为事件结点在队列间的迁移图，事件结点迁移的原因如下所述：

1：事件请求发起时，从空闲队列101中分配事件结点，入队到请求队列102。

2：请求队列事件执行并同步返回成功。从请求队列102出队，入队等待队列103。

3：请求队列事件执行并同步返回失败。从请求队列102出队，入队错误队列104。

4：结果队列事件出队匹配等待队列，且事件结果失败。从等待队列103出队，入队错误队列104。

5：错误队列事件执行并同步返回成功。从错误队列105出队，入队等待队列103。

6：结果队列事件出队匹配等待队列，且事件结果成功。从等待队列103出队，释放回空闲队列101。

7：异步返回事件处理结果时，从空闲队列101中分配事件结点，入队到结果队列105。

8：结果队列事件执行，从结果队列105出队，释放回空闲队列101。

9：空闲队列预先分配固定数量的事件结点。当需求超过预分配事件结点数量时，从内存空间106分配；当空闲队列中事件结点数大于预先分配的固定数量以及需求的事件结点数量时，则将多余的事件结点释放给内存空间106。

10：阻塞队列中的事件结点，被唤醒后执行，同步返回成功，从阻塞队列107进入等待队列103。

11：阻塞队列107中的事件结点，被唤醒后执行，同步返回失败，进入错误队列104。

12：请求队列102出队执行时，冲突处理后被放入阻塞队列107，等待唤醒。

图2为本发明实施例的事件调度逻辑图，整个事件调度的逻辑机制如下所述：

201：外部任务发起异步处理请求，将请求事件放入请求队列102。

202：外部任务异步处理完成返回结果，将结果事件放入结果队列106。

203：事件调度任务从请求队列102中获取待处理事件，判断有冲突事件未执行完，则将待处理事件放入阻塞队列101，等待无冲突时执行。

204：事件调度任务从请求队列102中获取待处理事件，如果可以执行且同步返回成功，则将待处理事件放入等待队列104，等待异步处理结果。

205：事件调度任务从请求队列102中获取待处理事件，如果可以执行且同步返回失败，则将待处理事件放入错误队列105，等待重试执行。

206：事件调度任务从结果队列106中获取事件处理结果，并从等待队列104中取出相匹配的等待事件结点，如果结果为成功，则将阻塞队列101中相冲突的事件执行。

207：事件调度任务从结果队列106中获取事件处理结果，并从等待队列104中取出相匹配的等待事件结点，如果结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列105，等待重试执行。

208：事件调度任务周期性从错误队列105中获取待处理事件，按与请求事件同样的方式执行。

图3为事件队列调度方法的流程图，包括：

步骤301：结果队列处理。

具体包括：从结果队列中获取事件处理结果，并从等待队列中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列。

步骤302：请求队列处理。

具体包括：

B2、从请求队列中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列，否则将待处理事件放入错误队列。

步骤303：判断错误队列处理定时器是否超时，若是，执行步骤304，否则结束本流程。

步骤304：错误队列处理。

具体包括：从错误队列中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列，否则将待处理事件放入错误队列。

其中，步骤301请求队列处理和步骤302结果队列的处理顺序可根据系统的实际需求进行调换。结果队列先处理的优势是事件结点堆积少，请求队列执行时可快速查找冲突事件；请求队列先处理的优势是事件并发性更高。

图4为事件冲突检测的逻辑流程图，包括：

步骤401：判断等待队列中是否存在相关联事件结点，若是，转至步骤404，否则执行步骤402。

步骤402：判断错误队列中是否存在相关联事件结点，若是执行步骤404，否则执行步骤403。

步骤403：返回请求事件结点可执行。

步骤404：返回请求事件结点不可执行。

事件冲突检测的目的是保证相关联事件的执行时序性，相关联事件只有一个处于执行状态(即对于相关联事件只有一个事件结点是处于等待队列或错误队列)，当处于执行状态的事件结点执行完成后，再唤醒被阻塞的关联事件结点。

本发明实施例还提供了一种容错保序的事件调度装置，包括请求队列模块、结果队列模块、阻塞队列模块、等待队列模块、错误队列模块和事件调度任务模块，

所述请求队列模块，用于以事件结点的形式存储外部任务发起的待处理事件；

所述结果队列模块，用于以事件结点的形式存储外部异步返回的事件处理结果；

所述阻塞队列模块，用于存储由于时序问题必须等待前序事件处理完成的事件结点；

所述等待队列模块，用于存储需要等待外部异步返回结果的事件结点；

所述错误队列模块用于存储执行失败的事件结点；

所述事件调度任务模块用于从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

所述事件调度任务模块还用于从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块；

所述事件调度任务模块还用于周期性地从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

较佳地，该装置进一步包括空闲队列模块，用于预先分配固定数量的事件结点。当需求超过预分配事件结点数量时，从内存空间分配新的事件结点到空闲队列模块；当空闲队列模块中事件结点数大于预先分配的固定数量以及需求的事件结点数量时，则将多余的事件结点释放给内存空间；

所述请求队列模块用于在事件请求发起时，接收来自空闲队列模块的分配事件结点；

所述结果队列模块用于当外部异步返回的事件处理结果时，接收来自空闲队列的分配事件结点；还用于在所述事件调度任务模块从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功时，将所述事件处理结果对应的事件结点释放回空闲队列模块；

所述等待队列模块还用于在所述事件调度任务模块从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功时，将所述等待事件结点释放回空闲队列模块。

较佳地，所述装置位于数据通信设备中。

本发明提出的事件调度方法及装置具有以下有益效果：

1、通过相关事件未执行完之前进行等待的方法，保证事件调度执行的时序性；

2、通过错误重试的方法，保证事件调度执行的正确性；

3、在单任务调度执行的情况下，只有相关事件被阻塞，非相关事件可以并发执行，在保证容错的前提下尽可能的提高了软件的处理性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种容错保序的事件调度装置，其特征在于，包括请求队列模块、结果队列模块、阻塞队列模块、等待队列模块、错误队列模块和事件调度任务模块，

所述请求队列模块，用于以事件结点的形式存储外部任务发起的待处理事件；

所述结果队列模块，用于以事件结点的形式存储外部异步返回的事件处理结果；

所述阻塞队列模块，用于存储由于时序问题必须等待前序事件处理完成的事件结点；

所述等待队列模块，用于存储需要等待外部异步返回结果的事件结点；

所述错误队列模块，用于存储执行失败的事件结点；

所述事件调度任务模块，用于从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

所述事件调度任务模块，还用于从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述事件调度任务模块，还用于周期性地从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括空闲队列模块，用于预先分配固定数量的事件结点；当需求超过预分配事件结点数量时，从内存空间分配新的事件结点到空闲队列模块；当空闲队列模块中事件结点数大于预先分配的固定数量以及需求的事件结点数量时，则将多余的事件结点释放给内存空间；

所述请求队列模块用于在事件请求发起时，接收来自空闲队列模块的分配事件结点；

所述结果队列模块用于当外部异步返回的事件处理结果时，接收来自空闲队列的分配事件结点；还用于在所述事件调度任务模块从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功时，将所述事件处理结果对应的事件结点释放回空闲队列模块；

所述等待队列模块还用于在所述事件调度任务模块从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功时，将所述等待事件结点释放回空闲队列模块。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置位于数据通信设备中。

5.一种容错保序的事件调度方法，其特征在于，该方法通过如权利要求1所述的装置实现，包括如下步骤：

A1、从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

B1、从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块；

C1、判断错误队列处理定时器是否超时，若是，执行步骤D1，否则结束本流程；

D1、从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤A1所述判断是否有冲突事件未执行完包括：

A11、判断等待队列中是否存在相关联事件结点，若是，转至步骤A14，否则执行步骤A12；

A12、判断错误队列中是否存在相关联事件结点，若是执行步骤d，否则执行步骤A13；

A13、返回请求事件结点可执行；

A14、返回请求事件结点不可执行。

7.一种容错保序的事件调度方法，其特征在于，该方法通过如权利要求1所述的装置实现，包括如下步骤：

A2、从结果队列模块中获取事件处理结果，并从等待队列模块中取出相匹配的等待事件结点，如果所述事件处理结果为成功，则执行阻塞队列模块中相冲突的事件结点；如果所述事件处理结果为失败，则将所述待处理事件放入错误队列模块；

B2、从请求队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块；

C2、判断错误队列处理定时器是否超时，若是，执行步骤D2，否则结束本流程；

D2、从错误队列模块中获取待处理事件，判断是否有冲突事件未执行完，若是，将待处理事件放入阻塞队列模块等待无冲突时执行；否则判断是否同步返回成功，若是，则将待处理事件放入等待队列模块，否则将待处理事件放入错误队列模块。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤B2所述判断是否有冲突事件未执行完包括：

B21、判断等待队列中是否存在相关联事件结点，若是，转至步骤B24，否则执行步骤B22；

B22、判断错误队列中是否存在相关联事件结点，若是执行步骤B24，否则执行步骤B23；

B23、返回请求事件结点可执行；

B24、返回请求事件结点不可执行。