CN112560273A - 面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法及装置。方法包括：获取数据流图中的待排序模块；将待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵(简称数据流阵)、控制流关系邻接矩阵(简称控制流阵)和数据流与控制流的合成关系邻接矩阵(简称合成阵)；根据数据流阵、控制流阵和合成阵对应的查找顺序，查找三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；在查找得到目标顶点的情况下，删除目标顶点，并对删除目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到待排序模块对应的执行顺序。本发明可以对控制流线，数据流线不全部成环的情况进行排序，可以避免数据流线构成代数环后无法排序的情况。

Description

面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法及装置

技术领域

本发明涉及模型组件执行顺序确定技术领域，特别是一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法及装置。

背景技术

数据流图以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程，可以分为逻辑形和物理形。逻辑数据流图描述了用以完成某业务功能所涉及的、业务层面的数据流动，物理数据流图则描述系统层面的数据流动。数据流图中一个或几个组件的输出作为下一个或几个组件的输入，由于涉及到数据的流动，所以模块的执行顺序十分重要。如何有效的对图中组件进行排序对于数据的正确性至关重要。

对于数据流图的排序，需要寻找到没有任何组件指向自己(即无前置模块)的组件，说明此组件前无数据的流动，可以作为无需进行排序的模块。依此为开始进行深度或广度遍历，实现数据流图下组件的排序。

随着系统的复杂性提高，可能存在数据流图中一个或几个组件的输出作为下一个或几个组件的输入，而下一个或几个组件的输出又连回到了一个或几个组件的输入，从而形成了代数环。此时便无法单纯依据数据流关系进行排序。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有模型仿真及代码生成技术无法处理存在代数环的数据流模型的问题，提供了一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法，包括：

获取数据流图中的待排序模块；

将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；所述三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵(简称数据流阵)、控制流关系邻接矩阵(简称控制流阵)和数据流与控制流的合成关系邻接矩阵(简称合成阵)；

根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；

在查找得到所述目标顶点的情况下，删除所述目标顶点，并对删除所述目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到所述待排序模块对应的执行顺序。

可选地，在所述将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵之后，还包括：

读取所有的控制流线，并将所述控制流线按顺序作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述控制流阵和所述合成阵中；

读取所有的数据流线，并将所述数据流线作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述数据流阵和所述合成阵中。

可选地，在所述根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点之前，还包括：

获取所述数据流阵对应的闭包矩阵。

可选地，所述根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点，包括：

从所述合成阵中查找无前置顶点的第一顶点；

在所述合成阵中存在所述第一顶点的情况下，则将所述第一顶点作为所述目标顶点；

在所述合成阵中不存在所述第一顶点的情况下，从所述控制流阵中查找无前置顶点的第二顶点；

在所述控制流阵中存在所述第二顶点的情况下，则将所述第二顶点作为所述目标顶点；

在所述控制流阵中不存在所述第二顶点的情况下，从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点；

在所述闭包矩阵中存在所述第三顶点的情况下，则将所述第三顶点作为所述目标顶点。

可选地，在所述从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点之后，还包括：

在所述闭包矩阵中不存在所述第三顶点的情况下，生成所述待排序模块对应的无法排序的提示信息。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定装置，包括：

待排序模块获取模块，用于获取数据流图中的待排序模块；

邻接矩阵构建模块，用于将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；所述三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵(简称数据流阵)、控制流关系邻接矩阵(简称控制流阵)和数据流与控制流的合成关系邻接矩阵(简称合成阵)；

目标顶点查找模块，用于根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；

执行顺序获取模块，用于在查找得到所述目标顶点的情况下，删除所述目标顶点，并对删除所述目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到所述待排序模块对应的执行顺序。

可选地，所述装置还包括：

控制流线读取模块，用于读取所有的控制流线，并将所述控制流线按顺序作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述控制流阵和所述合成阵中；

数据流线读取模块，用于读取所有的数据流线，并将所述数据流线作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述数据流阵和所述合成阵中。

可选地，所述装置还包括：

闭包矩阵获取模块，用于获取所述数据流阵对应的闭包矩阵。

可选地，所述目标顶点查找模块包括：

第一顶点查找单元，用于从所述合成阵中查找无前置顶点的第一顶点；

第一目标顶点获取单元，用于在所述合成阵中存在所述第一顶点的情况下，则将所述第一顶点作为所述目标顶点；

第二顶点查找单元，用于在所述合成阵中不存在所述第一顶点的情况下，从所述控制流阵中查找无前置顶点的第二顶点；

第二目标顶点获取单元，用于在所述控制流阵中存在所述第二顶点的情况下，则将所述第二顶点作为所述目标顶点；

第三顶点查找单元，用于在所述控制流阵中不存在所述第二顶点的情况下，从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点；

第三目标顶点获取单元，用于在所述闭包矩阵中存在所述第三顶点的情况下，则将所述第三顶点作为所述目标顶点。

可选地，所述装置还包括：

提示信息生成模块，用于在所述闭包矩阵中不存在所述第三顶点的情况下，生成所述待排序模块对应的无法排序的提示信息。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明实施例通过对数据流图中组件间连线关系未成环的情况进行了排序，其余不能排序的情况，会根据控制流线作为参考。如果控制流线仍然成环，则通过数据流的传递闭包根据数据流线进行排序。对于数据流图，在有控制流线的情况下，可以对控制流线，数据流线不全部成环的情况进行排序，可以避免数据流线构成代数环后无法排序的情况。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种数据流图的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据流图下的模块排序的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法的步骤流程图，如图1所示，该方法具体可以包括如下步骤：

步骤101：获取数据流图中的待排序模块。

本发明实施例可以应用于获取数据流图中的待排序模块的执行顺序的场景中。

待排序模块是指数据流图中需要进行排序的模块，即数据流模型中需要进行排序的模型组件。如图2所示，图2为常见的数据流图，用来表示几个组件间数据的传输与流动。若想对此图进行排序，经过分析可以得出，组件4不依赖任何组件的输出，可以先排出，组件4有序后组件5便不依赖任何组件，可以进行排序。而对于组件1和组件2，组件1的数据经过端口port11传给了组件2的端口port21。组件1的端口port12依赖于组件2的端口port22。形成了环。程序无法决定组件1和2的顺序，除此之外，组件3是否能进行排序又依赖组件2。所以最后仅有组件4和组件5能够进行排序。但是如果预期是先排出组件1，再排出组件5呢。

对此，本发明实施例提出了使用控制流线方法来辅助对数据流图下的模块进行排序的算法，如图3所示。具体地，将结合下述步骤进行详细描述。

在获取数据流图中的待排序模块之后，执行步骤102。

步骤102：将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵。

在本发明实施例中，在获取数据流图中的待排序模块之后，可以将所有的待排序模块作为邻接矩阵的顶点，建立3个邻接矩阵，分别为数据流阵，控制流阵，数据流与控制流的合成阵。三个矩阵的边分别为组件1、组件2、组件3、组件4、组件5。默认矩阵的值全为0，三个邻接矩阵初始状态如下表1所示：

表1：

其中，三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵(简称数据流阵)、控制流关系邻接矩阵(简称控制流阵)和数据流与控制流的合成关系邻接矩阵(简称合成阵)。

在构建得到三个邻接矩阵之后，可以以开始节点作为控制线的起点，无需存储开始节点指向首个组件的线(即忽略开始节点指向组件1的线)。之后将其余控制流线按顺序作为邻接矩阵的边存储于控制流阵与合成阵中。(如开始节点后控制流线由组件1指向组件4。即将控制流阵与合成阵中组件1所在行，组件4所在列置为1)完成所有控制流线的读取。存储完成后控制阵的内容可以如下述表2所示：

表2：

然后，读取所有的数据流线，将数据流线作为邻接矩阵顶点的边存储于数据流阵与合成阵中(如发现存在组件1指向组件2的数据流线，即将据流阵与合成阵中组件1所在行，组件2所在列的值置为1)。存储完成后数据阵的内容可以如下述表3所示：

表3：

在存储完所有的控制阵与数据阵后，数据阵与控制阵的合成阵的也完成了存储(即为数据流阵与控制流阵的合成阵)，可以如下述表4所示：

表4：

在构建得到数据流阵之后，还可以求解数据流阵的闭包矩阵，闭包矩阵可以如下表5所示：

表5：

在构建得到三个邻接矩阵之后，执行步骤103。

步骤103：根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点。

在构建得到控制流阵、数据流阵和合成阵之后，可以根据数据流阵、控制流阵和合成阵对应的查找顺序，查找三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点，具体地，可以结合下述具体实现方式进行详细描述。

在本发明实施例的一种具体实现方式中，上述步骤103可以包括：

子步骤S1：从所述合成阵中查找无前置顶点的第一顶点；

子步骤S2：在所述合成阵中存在所述第一顶点的情况下，则将所述第一顶点作为所述目标顶点；

子步骤S3：在所述合成阵中不存在所述第一顶点的情况下，从所述控制流阵中查找无前置顶点的第二顶点；

子步骤S4：在所述控制流阵中存在所述第二顶点的情况下，则将所述第二顶点作为所述目标顶点；

子步骤S5：在所述控制流阵中不存在所述第二顶点的情况下，从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点；

子步骤S6：在所述闭包矩阵中存在所述第三顶点的情况下，则将所述第三顶点作为所述目标顶点。

在本发明实施例中，先从合成阵中寻找无前置顶点的顶点(即寻找矩阵中一列全为0的点)，若合成阵找不到无前置顶点的顶点时，通过控制流阵进行寻找，若控制流阵中找不到无前置顶点的顶点时，从数据流的闭包矩阵中进行寻找

在查找得到目标顶点之后，执行步骤104。

步骤104：在查找得到所述目标顶点的情况下，删除所述目标顶点，并对删除所述目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到所述待排序模块对应的执行顺序。

在查找得到目标顶点之后，可以删除目标顶点，并对删除目标顶点后的其它顶点进行排序，以得到待排序模块对应的执行顺序，具体地，可以分为以下步骤：

(a)遍历合成阵的每一列，寻找一列全为0的边；(说明没有前置顶点)

(b)发现合成阵中没有一列全为0的边，从控制阵中进行寻找。发现组件1这一列全为0，表示没有边指向自己，排在第1位；

(c)在三个邻接矩阵中删除组件1所在的行和列；

(d)遍历合成阵的每一列，寻找一列全为0的边。发现组件4这一列全部为0。排在第2位；

(e)三个邻接矩阵中删除组件4所在的行和列；

(f)遍历合成阵的每一列，寻找一列全为0的边。发现组件2这一列全部为0。排在第3位；

(g)三个邻接矩阵中删除组件2所在的行和列；

(h)遍历合成阵的每一列，寻找一列全为0的边。发现组件5这一列全部为0。排在第4位；

(i)三个邻接矩阵中删除组件5所在的行和列；

(j)遍历合成阵的每一列，寻找一列全为0的边。发现组件5这一列全部为0。排在第5位；

(k)三个邻接矩阵中删除组件5所在的行和列；

(l)发现所有的边已经全部完成排序，程序结束。

无法排序的情况说明如下：

(1)若在数据流图中，两组件或多组件之间数据流线形成代数环，且无控制流线标识方向，无法进行排序；

(2)若在数据流图中，两组件或多组件之间数据流线形成代数环，且标识的控制流线同样形成代数环，无法进行排序。

在无法排序时，可以生成提示信息，以提示业务人员数据流模型的模型组件无法进行排序。

本发明实施例提供的面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法，通过获取数据流图中的待排序模块，将待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；三个邻接矩阵分别为数据流阵、控制流阵和数据流和控制流的合成阵；根据数据流阵、控制流阵和合成阵对应的查找顺序，查找三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；在查找得到目标顶点的情况下，删除目标顶点，并对删除目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到待排序模块对应的执行顺序。本发明实施例通过对数据流图中组件间连线关系未成环的情况进行了排序，其余不能排序的情况，会根据控制流线作为参考。如果控制流线仍然成环，则通过数据流的传递闭包根据数据流线进行排序。对于数据流图，在有控制流线的情况下，可以对控制流线，数据流线不全部成环的情况进行排序，可以避免数据流线构成代数环后无法排序的情况。

实施例二

参照图4，示出了本发明实施例提供的一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定装置的结构示意图，如图4所示，该装置具体可以包括如下模块：

待排序模块获取模块410，用于获取数据流图中的待排序模块；

邻接矩阵构建模块420，用于将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；所述三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵(简称数据流阵)、控制流关系邻接矩阵(简称控制流阵)和数据流与控制流的合成关系邻接矩阵(简称合成阵)；

目标顶点查找模块430，用于根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；

执行顺序获取模块440，用于在查找得到所述目标顶点的情况下，删除所述目标顶点，并对删除所述目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到所述待排序模块对应的执行顺序。

可选地，所述装置还包括：

控制流线读取模块，用于读取所有的控制流线，并将所述控制流线按顺序作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述控制流阵和所述合成阵中；

数据流线读取模块，用于读取所有的数据流线，并将所述数据流线作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述数据流阵和所述合成阵中。

可选地，所述装置还包括：

闭包矩阵获取模块，用于获取所述数据流阵对应的闭包矩阵。

可选地，所述目标顶点查找模块430包括：

第一顶点查找单元，用于从所述合成阵中查找无前置顶点的第一顶点；

第一目标顶点获取单元，用于在所述合成阵中存在所述第一顶点的情况下，则将所述第一顶点作为所述目标顶点；

第二顶点查找单元，用于在所述合成阵中不存在所述第一顶点的情况下，从所述控制流阵中查找无前置顶点的第二顶点；

第二目标顶点获取单元，用于在所述控制流阵中存在所述第二顶点的情况下，则将所述第二顶点作为所述目标顶点；

第三顶点查找单元，用于在所述控制流阵中不存在所述第二顶点的情况下，从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点；

第三目标顶点获取单元，用于在所述闭包矩阵中存在所述第三顶点的情况下，则将所述第三顶点作为所述目标顶点。

可选地，所述装置还包括：

提示信息生成模块，用于在所述闭包矩阵中不存在所述第三顶点的情况下，生成所述待排序模块对应的无法排序的提示信息。

本发明实施例提供的面向数据流模型的模型组件执行顺序确定装置，通过获取数据流图中的待排序模块，将待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；三个邻接矩阵分别为数据流阵、控制流阵和数据流和控制流的合成阵；根据数据流阵、控制流阵和合成阵对应的查找顺序，查找三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；在查找得到目标顶点的情况下，删除目标顶点，并对删除目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到待排序模块对应的执行顺序。本发明实施例通过对数据流图中组件间连线关系未成环的情况进行了排序，其余不能排序的情况，会根据控制流线作为参考。如果控制流线仍然成环，则通过数据流的传递闭包根据数据流线进行排序。对于数据流图，在有控制流线的情况下，可以对控制流线，数据流线不全部成环的情况进行排序，可以避免数据流线构成代数环后无法排序的情况。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定方法，其特征在于，包括：

获取数据流图中的待排序模块；

将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；所述三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵，简称数据流阵，控制流关系邻接矩阵，简称控制流阵，数据流与控制流的合成关系邻接矩阵，简称合成阵；

根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；

在查找得到所述目标顶点的情况下，删除所述目标顶点，并对删除所述目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到所述待排序模块对应的执行顺序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵之后，还包括：

读取所有的控制流线，并将所述控制流线按顺序作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述控制流阵和所述合成阵中；

读取所有的数据流线，并将所述数据流线作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述数据流阵和所述合成阵中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点之前，还包括：

获取所述数据流阵对应的闭包矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点，包括：

从所述合成阵中查找无前置顶点的第一顶点；

在所述合成阵中存在所述第一顶点的情况下，则将所述第一顶点作为所述目标顶点；

在所述合成阵中不存在所述第一顶点的情况下，从所述控制流阵中查找无前置顶点的第二顶点；

在所述控制流阵中存在所述第二顶点的情况下，则将所述第二顶点作为所述目标顶点；

在所述控制流阵中不存在所述第二顶点的情况下，从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点；

在所述闭包矩阵中存在所述第三顶点的情况下，则将所述第三顶点作为所述目标顶点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点之后，还包括：

在所述闭包矩阵中不存在所述第三顶点的情况下，生成所述待排序模块对应的无法排序的提示信息。

6.一种面向数据流模型的模型组件执行顺序确定装置，其特征在于，包括：

待排序模块获取模块，用于获取数据流图中的待排序模块；

邻接矩阵构建模块，用于将所述待排序模块作为邻接矩阵的顶点，构建三个邻接矩阵；所述三个邻接矩阵分别为数据流关系邻接矩阵，简称数据流阵，控制流关系邻接矩阵，简称控制流阵，数据流与控制流的合成关系邻接矩阵，简称合成阵；

目标顶点查找模块，用于根据所述数据流阵、所述控制流阵和所述合成阵对应的查找顺序，查找所述三个邻接矩阵中的无前置顶点的目标顶点；

执行顺序获取模块，用于在查找得到所述目标顶点的情况下，删除所述目标顶点，并对删除所述目标顶点对应的其它顶点进行排序，以得到所述待排序模块对应的执行顺序。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制流线读取模块，用于读取所有的控制流线，并将所述控制流线按顺序作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述控制流阵和所述合成阵中；

数据流线读取模块，用于读取所有的数据流线，并将所述数据流线作为所述邻接矩阵顶点的边存储于所述数据流阵和所述合成阵中。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

闭包矩阵获取模块，用于获取所述数据流阵对应的闭包矩阵。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述目标顶点查找模块包括：

第一顶点查找单元，用于从所述合成阵中查找无前置顶点的第一顶点；

第一目标顶点获取单元，用于在所述合成阵中存在所述第一顶点的情况下，则将所述第一顶点作为所述目标顶点；

第二顶点查找单元，用于在所述合成阵中不存在所述第一顶点的情况下，从所述控制流阵中查找无前置顶点的第二顶点；

第二目标顶点获取单元，用于在所述控制流阵中存在所述第二顶点的情况下，则将所述第二顶点作为所述目标顶点；

第三顶点查找单元，用于在所述控制流阵中不存在所述第二顶点的情况下，从所述闭包矩阵中查找所述无前置顶点的第三顶点；

第三目标顶点获取单元，用于在所述闭包矩阵中存在所述第三顶点的情况下，则将所述第三顶点作为所述目标顶点。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

提示信息生成模块，用于在所述闭包矩阵中不存在所述第三顶点的情况下，生成所述待排序模块对应的无法排序的提示信息。

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