CN107291522A - 一种面向自定义规则文件的编译优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向自定义规则文件的编译优化方法及系统,它将所有组合字段统一放到文法中进行处理,使用一个文本字段来存储字段的结果值,这样只需要在编译时进行类型判断,并对不同的类型实现不同的要求即可,一方面节省了物理存储,一方面这样不需要修改代码,在搭建好相应的文法框架后,通过修改用户输入就可以控制编译过程,极大地提高了系统的可扩展性。由于使用可扩展的文法,能够灵活的组建成规则,解决了代码生成规则进行灵活配置的需求。同时,由于文法结构的灵活和自定义通用性,在文本层次上进行部分预处理优化,也能大大的提高编译效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机数据处理和编译优化技术领域,尤其涉及一种面向自定义规则文件的编译优化方法及系统。
背景技术
在许多业务应用系统中,其内部含有某个领域专家的知识与经验,形成系统的部分功能或处理逻辑,或者系统的某些功能依赖于用户配置,往往会采用模块化的配置方法,用户使用自定义规则描述语言生成规则文件,规则文件经过编译优化处理生成目标代码,规则下发给系统后,系统加载目标代码完成系统配置。
传统的编译优化手段只是在生成目标代码时进行优化,同时,传统的代码生成工具,例如MFC只能根据内置的解析方法来进行代码生成,因而无法快速响应用户不同需求,代码生成规则无法进行配置,代码生成手段过于单一,在代码生成模式的灵活性方面有重大缺陷;而另一类是如爱立信APG40为代表的代码转换工具,用于复杂通信协议的数据解码,通过提取通信协议中的关键字段,虽然利用脚本进行规则匹配,可以很好地解决相关通信协议编解码程序的代码生成。但代码生成规则依然不能进行实时配置,对新协议规范无法兼容,代码生成工具升级维护成本过高;尽管LEX、YACC是两大主流的编译器自动生成工具,由于规则描述语言大都依赖于具体的系统且在初期就需要构建完善的文法框架,面对不断更新的语法,需要软件提供者重构文法并修改编译过程,系统的灵活性和可扩展性较差。
另一方面,由于每个系统都提供一套规则描述语言,用户在使用时需要学习特定规则的书写规范,并且为了更加全面的提供系统中的各项操作,语言变量过多结构复杂等问题导致用户存在学习周期过长,学习困难等问题。
发明内容
针对以上问题,本发明提出了一种面向自定义规则文件的编译优化方法及系统,解决代码生成规则较为固定的问题,满足用户对代码生成规则进行灵活配置的需求,同时使用时采用人易于接受的方式,降低学习难度,使得编译过程更加通用。
本发明的技术方案主要包括:
通用的文法框架:语言是由词法、语法、语义等要素组成的,通用的文法框架可根据用户的输入设置相应的文法变量,并生成各语言要素集合,构成语言源文件,语言源文件提供给编译过程作为编译方法的依据;
将语言源文件作为配置文件输入系统,利用现代编译技术对规则文件经过预处理、中间文件处理、目标代码生成、优化等编译环节生成相对应的目标代码。
在搭建好相应的文法框架后,通过修改用户输入就可以控制编译过程,极大地提高了系统的可扩展性。由于使用可扩展的文法,能够灵活的组建成规则,解决了代码生成规则进行灵活配置的需求。同时,由于文法结构的灵活和自定义通用性,在文本层次上进行部分预处理优化,也能大大的提高编译效率。
一种面向自定义规则文件的编译优化系统,包括:
自定义组合规则模块,用于根据输入的用户自定义的规则生成相应的配置文件,所述自定义的规则包括规则标识字段,输入字段和输出字段;
配置文件加载模块,用于将自定义组合规则模块生成的配置文件加载到系统中;
规则预处理模块,用于对输入的用户自定义的规则进行预处理,输出通用格式规则表示的中间文件;
规则优化模块,用于对输入的通用格式规则表示的中间文件进行优化,输出优化的中间规则文件;
规则解析模块,用于将优化的中间规则文件编译成中间代码文件;
中间代码优化模块,用于将中间代码文件进行相应的优化,输出优化的中间代码;
目标代码生成模块,用于将优化的中间代码生成目标代码并进行输出。
其中,自定义组合规则模块接受用户的操作,用户自己定义一种规则语言,只要这种规则语言有指定的输入和输出,以及中间条件和对应要生成怎样的目标代码,那么该模块就可以根据用户自己定义的这些规则语言,来生成文法结构,即相应的词法、语法、语义文件,这些文件作为配置文件加载到系统中,用于后续模块的使用,在用户基于自己定义的这些规则语言来编写规则时,使得后续模块可以成功的编译和生成自己指定的目标代码。注意该模块读入的是用户自定义的一种规则语言,它是一个规则集合,也就是说用户后面自己写规则文件给系统来使用编译生成目标代码,其中的规则选项都会包含在这个规则集合里,这个模块生成的是一个自定义规则语言全集所对应的系统文法结构体系,并生成一个对应于自定义规则语言的用户文档,用户可以基于这个文档来写自己的规则。
进一步地,所述规则标识字段为每个规则之间的标识,所述输入字段说明输入数据的类型,并针对每种类型给出对应的目标代码;所述输出字段说明输出数据的类型,并针对每种类型给出对应的目标代码。
进一步地,所述规则标识字段的值为字符串类型,或正则表达式。
进一步地,上述自定义组合规则模块还可以输入用户在规则标识字段,输入字段和输出字段的基础上扩展添加的组合字段以及对应的目标代码。
进一步地,上述自定义组合规则模块还可以输出用户自定义的规则对应的说明文档,指导用户去编写规则。
一种面向自定义规则文件的编译优化方法,包括以下步骤:
1)用户自定义规则的名称,取值,以及值的类型,并根据值的类型给出相应的目标代码,自定义的规则包括规则标识字段,输入字段和输出字段;
2)根据用户自定义的规则生成相应的配置文件,将生成的配置文件与相关的代码进行整合,使自定义的规则能够被编译;
3)对自定义的规则进行预处理,形成具有通用格式的规则;
4)对具有通用格式的规则在规则文件层次上进行优化,输出中间规则文件;
5)将步骤4)优化得到的中间规则文件,根据步骤2)整合后的配置文件,进行编译处理,根据步骤1)中用户指定的目标代码,转换成相关的中间代码;
6)将中间代码进行优化后输出目标代码,实现面向自定义规则文件的编译优化。
进一步地,步骤1)中,用户除了自定义规则标识、输入、输出字段外,还可以扩展添加自己需要的组合字段以及对应的目标代码。
进一步地,步骤2)中,还可以生成用户自定义规则对应的说明文档,指导用户去编写规则。
进一步地,步骤4)包括:对于构成规则文件的各个组合字段中相同的字段,建立一张表,每一个字段就是其中的一行,该变量所取的值就对应该表的一列,对于在同一列且关系是并行的变量值可以统一提取出来,只做一次处理,而有些行或列不存在项的话,就不必去为它们分配空间。
进一步地,步骤6)中,所述优化包括循环判断,执行先后顺序。
本发明的有益效果如下:
本发明公开了一种面向自定义规则文件的编译优化方法及系统,它将所有组合字段统一放到文法中进行处理,使用一个文本字段来存储字段的结果值,这样只需要在编译时进行类型判断,并对不同的类型实现不同的要求即可,一方面节省了物理存储,一方面这样不需要修改代码,在搭建好相应的文法框架后,通过修改用户输入就可以控制编译过程,仅需要添加或修改相关的语句即可添加新的字段或修改已有字段,极大地提高了系统的可扩展性,由于规则是由这些字段来组合成,由于字段的灵活性,只要每个规则有属于自己的标识,输入和输出,文法框架搭建好,由于使用可扩展的文法,能够灵活的组建成规则,这样就可以实现代码生成规则的灵活配置,同时,由于文法结构的灵活和自定义通用性,把多个规则串联起来,共同的字段先做一次预处理,在文本层次上进行部分预处理优化,那么就可以大大提高编译的效率。因此本系统大大节省了自定义规则从架构生成到解析生成目标代码的开发时间,使得定义出适合自己的规则,以及该规则对应的目标代码,可以灵活地适配到各个系统中去。
附图说明
图1是本发明自定义规则文件解析系统结构图。
图2是本发明自定义组合规则模块流程图。
具体实施方式
如图1所示,本发明方法的步骤包括:
(1)自定义组合规则模块,根据用户输入的组合字段、目标代码格式等信息输出相应的词法、语法和语义等相关配置文件以及规则说明文档(以供用户根据自己定义的组合字段去编写规则),其中必须包含规则标识,输入和输出选项。
(1.1)用户必须填写规则标识,输入和输出这三个字段,定义该字段的名称,取值,以及值的类型,例如规则标识可以写成关键字“head”,对于其值会是字符串类型,可以写成“[TEST_MODE1]”、“[TEST_MODE2]”等具体的形式,值得注意的是,自定义组合规则模块支持正则表达式,也就是说,当填写成正则表达式时,对于该规则标识关键字“head”,它的取值必须满足用户输入的正则表达式,在用户编写规则给规则文件解析系统编译时,就会根据该正则表达式,验证用户编写的规则是否正确;同理,输入字段可以写成关键字“source”,其值会是字符串类型,可以写成具体的形式,如“RAW_PACKET”、“URL_FILE”等关键字,也可以写成一个正则表达式;输出字段可以写成关键字“return”,其值会是函数类型,可以写成“LOG()”等形式。
(1.2)对于规则标识字段,它会输出到文法中,作为规则文件解析系统的配置文件,用作每个规则之间的标识,例如语法文件中的这句文法“rule_no_pre_line:head lines items;”其中的“head”把各个规则给区分开了!
(1.3)对于输入字段,它说明输入数据的类型,可以对应的给出它所对应的目标代码,在输出时,相应的文法会输出到语法文件中,对应的目标代码会输出到语义文件中,例如语法文件中的“source:SRC ASSIGN source_value lines|SRC errorlines;”。
(1.4)对于输出字段,它说明输出数据的类型,例如生成日志文件,输出指定数据等等,可以针对每种类型,给出对应的目标代码,在输出时,相应的文法就会输出到语法文件中,对应的目标代码就会输出到语义文件中。
(1.5)对于上面这些固定字段,是用户必须提供的组合字段,这样才能生成正确的配置文件给规则文件解析系统使用,对应的文法可以如下所示:
“item:source|return|error lines;”。
(1.6)除了以上固定的组合字段,用户也可以自己添加相应的字段,甚至设置集合变量类型,例如设置一种集合变量,其类型值可以是短整型的字符串变量,集合变量也可以作为一种变量属于另一个集合变量的一部分,以此极大地扩展了组合字段的通用性,对应的文法可以如下:“item:id|name|time_range|source|condition|define|return|error lines;”。可以发现语法文件相比上面仅仅添加了几条文法,且是相互独立的,因此可扩展性强。
(1.7)如图2所示,给出了自定义组合规则模块详细地流程,在构造规则时,用户首先定义则标识、输入、输出字段,如果需要扩展还可以添加所需要的自定义字段,确认无误后就完成了规则的定义工作。当规则集合定义完成后可生成对应的词法、语法和语义文件,值得注意的是该模块最后除了输出这些配置文件外,还可以输出用户自定义规则对应的说明文档,指导用户去编写规则。
(2)用户根据自定义组合规则模块所生成的自定义规则说明文档,编写相关的规则文件,当启动规则文件解析系统时,系统的配置文件加载模块,会加载相应的词法、语法和语义文件并据此指导翻译过程,至此自定义规则合集全部参与到系统中,使得用户基于这些自定义规则语言所写的规则能够成功被系统编译。
(3)在规则预处理模块,系统读入用户所编写的规则语言,输出统一格式的内部规则表示文件,例如输入字段统一描述成source,输出字段统一描述成return,用户自定义的组合字段根据顺序统一编号成variable_1,variable_2等依此类推,使得系统接下来可以更好的归一化处理。
(4)在规则优化模块,系统读入的是已经归一化的规则,而这些规则是由各个组合字段构成,对于那些相同的字段,建立一张表,每一个字段就是其中的一行,例如variable_1,而该变量所取的值就对应该表的一列,对于在同一列且关系是并行的变量值可以统一提取出来,只做一次处理,而有些行或列不存在项的话,就不必去为它们分配空间,这样在规则文件层次上进行了优化,可以输出格式统一并且更加高效的中间规则文件。
(5)在规则解析模块,系统读入已经优化好的中间规则文件,根据整合后的词法、语法、语义等文件,进行编译处理,根据自定义组合规则模块中用户指定的目标代码,就能转换成相关的中间代码,这时它和目标代码的差别已经不大。
(6)在中间代码优化模块,系统对中间代码文件进行相应的优化,例如循环判断,执行先后顺序等调整,以提高代码的执行效率。
(7)在目标代码生成模块,目标代码已经成功输出,同时编译中规则编译出错、成功编译等每条规则的编译信息都会进行统计并输出。
Claims (10)
1.一种面向自定义规则文件的编译优化系统,包括:
自定义组合规则模块,用于根据输入的用户自定义的规则生成相应的配置文件,所述自定义的规则包括规则标识字段,输入字段和输出字段;
配置文件加载模块,用于将自定义组合规则模块生成的配置文件加载到系统中;
规则预处理模块,用于对输入的用户自定义的规则进行处理,输出通用格式规则表示的中间文件;
规则优化模块,用于对输入的通用格式规则表示的中间文件进行优化,输出优化的中间规则文件;
规则解析模块,用于将优化的中间规则文件编译成中间代码文件;
中间代码优化模块,用于将中间代码文件进行相应的优化,输出优化的中间代码;
目标代码生成模块,用于将优化的中间代码生成目标代码并进行输出。
2.如权利要求1所述的面向自定义规则文件的编译优化系统,其特征在于,所述规则标识字段为每个规则之间的标识,所述输入字段说明输入数据的类型,并针对每种类型给出对应的目标代码;所述输出字段说明输出数据的类型,并针对每种类型给出对应的目标代码。
3.如权利要求1所述的面向自定义规则文件的编译优化系统,其特征在于,所述规则标识字段的值为字符串类型,或正则表达式。
4.如权利要求1所述的面向自定义规则文件的编译优化系统,其特征在于,所述自定义组合规则模块还可以输入用户在规则标识字段,输入字段和输出字段的基础上扩展添加的组合字段以及对应的目标代码。
5.如权利要求1所述的面向自定义规则文件的编译优化系统,其特征在于,所述自定义组合规则模块还可以输出用户自定义的规则对应的说明文档,指导用户去编写规则。
6.一种面向自定义规则文件的编译优化方法,包括以下步骤:
1)用户自定义规则的名称,取值,以及值的类型,并根据值的类型给出相应的目标代码,自定义的规则包括规则标识字段,输入字段和输出字段;
2)根据用户自定义的规则生成相应的配置文件,将生成的配置文件与相关的代码进行整合,使自定义的规则能够被编译;
3)对自定义的规则进行预处理,形成具有通用格式的规则;
4)对具有通用格式的规则在规则文件层次上进行优化,输出中间规则文件;
5)将步骤4)优化得到的中间规则文件,根据步骤2)整合后的配置文件,进行编译处理,根据步骤1)中用户指定的目标代码,转换成相关的中间代码;
6)将中间代码进行优化后输出目标代码,实现面向自定义规则文件的编译优化。
7.如权利要求6所述的面向自定义规则文件的编译优化方法,其特征在于,步骤1)还包括用户扩展添加自己需要的组合字段以及对应的目标代码。
8.如权利要求6所述的面向自定义规则文件的编译优化方法,其特征在于,步骤2)中,还包括生成用户自定义规则对应的说明文档,指导用户去编写规则。
9.如权利要求6所述的面向自定义规则文件的编译优化方法,其特征在于,步骤4)中,在规则文件层次上进行优化包括:对于构成规则文件的各个组合字段中相同的字段,建立一张表,每一个字段就是其中的一行,该变量所取的值就对应该表的一列,对于在同一列且关系是并行的变量值可以统一提取出来,只做一次处理,而有些行或列不存在项的话,就不必去为它们分配空间。
10.如权利要求6所述的面向自定义规则文件的编译优化方法,其特征在于,步骤6)中,所述优化包括循环判断,执行先后顺序。
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