CN115827121A

CN115827121A - 基于图元素的异步仿真执行引擎系统及方法

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Publication number: CN115827121A
Application number: CN202310055620.4A
Authority: CN
Inventors: 余洋; 王苏敏; 陈超; 余翔; 张东
Original assignee: Nanjing Guorui Xinwei Software Co ltd
Current assignee: Nanjing Guorui Xinwei Software Co ltd
Priority date: 2023-01-16
Filing date: 2023-01-16
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2043-01-16
Also published as: CN115827121B

Abstract

本发明涉及一种基于图元素的异步仿真执行引擎系统及方法，属于软件工程领域，系统包括：执行器处理器、线程处理器模块、调度处理器模块、应用上下文处理器、扩展处理器。方法为：图元素线程顺序执行，每个队列依次执行完毕后，转入父队列执行，如没有父队列，执行完毕，返回执行器。本发明使得开发人员能够根据业务需要以简便、高效的方式来实现仿真执行，这样针对不同的业务，只需要实现不同的图元素执行业务逻辑即可，具有轻量化、通用性强、高度可定制化等特点。

Description

基于图元素的异步仿真执行引擎系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于图元素的异步仿真执行引擎系统及方法，属于软件工程技术领域。

背景技术

软件行业中开发仿真执行业务，或者流程执行业务，需要编写大量的硬代码，实现起来复杂，业务代码与流程控制代码相耦合，无法复用，业务逻辑不清晰，后期维护困难。由此，一套可扩展，可定制的，多功能的，业务与技术解耦的仿真执行引擎，是很有必要的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其具体技术方案如下：

一种基于图元素的异步仿真执行引擎系统，包括：

启动器：用于启动系统运行；

执行器处理器，用于自定义配置所需的执行业务；

调度处理器，用于控制图元素的执行流程；

线程处理器，用于执行过程中的线程管理；

执行器处理器、线程处理器和调度处理器构成系统的核心层；

图元素执行器，用于执行核心层的命令；

应用上下文处理器，用于数据的存储和获取，以及数据在启动器、核心层和图元素执行器之间传送；

扩展接口处理器，用于其他自定义业务实现。

一种基于图元素的异步仿真执行引擎方法，包括以下步骤：

步骤一：执行图元素之前的准备：

步骤1.1 传入起始图元素的数组集合、图元素执行器的数组集合以及扩展处理器的数组集合参数；

步骤1.2 创建应用上下文对象，将步骤1.1传入的参数存储到应用上下文对象中，以便在后续执行中方便调用；

步骤1.3 接着按照扩展处理器的初始化顺序大小来排序，并调用其初始化方法，执行扩展处理器的自定义初始化逻辑；

步骤1.4 接着调度处理器从应用上下文对象中获取到起始图元素的数组集合，遍历每个起始图元素，调用执行方法来执行图元素；

步骤二：执行图元素排序：

步骤2.1 通过应用上下文对象，获取到线程处理器，线程处理器的创建一个新的执行线程对象，

步骤2.2 执行线程对象在创建时，先创建一个集合作为执行线程队列私有属性，

步骤2.3 然后通过应用上下文对象获取执行器处理器，然后调用执行器处理器创建图元素对应的执行器，

步骤2.4 并将图元素及图元素执行器添加到执行队列中，

步骤2.5 将创建的执行线程对象传递到线程池中，依次等待执行，线程池中包含执行线程对象，每个执行线程对象都有一个私有的执行队列属性；

步骤三：执行图元素：

步骤3.1线程池中取出一个执行线程对象，调用其启动方法接口；

步骤3.2执行线程对象从执行队列属性中获取队列头图元素，调用图元素执行器的执行方法；步骤3.3完成单个图元素的执行，由系统使用者自定义调用：启动新线程、子队列执行、添加Next元素三种接口方法来控制系统的持续运行；

步骤3.4启动新线程接口方法被调用时，系统将创建一个java的新线程，并在新线程中执行步骤2.1；

步骤3.5子队列执行接口方法被调用时，系统将在当前执行线程对象的执行队列中创建一个子队列，并进入步骤四；

步骤3.6 添加Next元素接口方法被调用时，系统将传入的Next元素参数添加到当前执行线程对象的执行队列中，然后进入步骤四；

步骤四：队列执行：

判断执行队列中还有没有图元素，如果有，则执行步骤二，如果没有，则判断执行队列是否包含父队列，如果有，则切换到父队列，执行步骤二；如果没有父队列，则结束当前线程执行。

进一步的，所述步骤三中，在图元素执行器的执行过程中，除了实现当前的业务需求，

还需要实现下一个图元素的查找业务逻辑，并将下一个图元素，按照<K，V>数据结构返回，其中K表示关系线，V表示下一个图元素。

进一步的，所述步骤三中，在实现下一个图元素执行业务时，除了能实现下一个图元素的业务需求，还调用以下功能接口：

（1）启动线程执行图元素，（2）切换子队列执行，（3）添加下一个图元素，

来实现不同的流程控制，比如：多线程异步执行、同步阻塞执行等，然后进入步骤四。

进一步的，所述步骤1.2中将起始图元素转换为图形结构的数据。

进一步的，所述步骤二中自定义扩展处理器实现启动执行引擎后，显示在控制UI面板上，当多个起始点元素异步并行执行，自定义扩展处理器实现当前执行元素高亮显示。

进一步的，执行完毕后，执行器处理器实现元素执行日志输出

本发明的有益效果是：

本发明基于JAVA编程语言的仿真执行引擎框架，能够实现各种业务的需要，只需要简单的实现图元素执行器，传入图元素即可仿真运行。

附图说明

图1是本发明的业务架构图，

图2 是本发明的总体流程图，

图3是本发明的启动处理流程图，

图4是本发明的线程执行流程图，

图5是本发明的执行器处理流程图，

图6是本发明的实施示例图，

图7是本发明执行界面的运行图例。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的基于图元素的异步仿真执行引擎系统包括启动器、执行器处理器、调度处理器、线程处理器、执行器处理器、应用上下文处理器、多个图元素执行器、扩展处理器。

启动器：用于启动系统运行，主要是启动执行器处理器、调度处理器、线程处理器、应用上下文处理器、扩展处理器；

执行器处理器，用于自定义配置所需的执行业务；

调度处理器，用于控制图元素的执行流程；

线程处理器，用于执行过程中的线程管理；

图元素执行器，用于执行核心层的命令；

扩展处理器，用于其他自定义业务实现。

结合图2，启动器启动执行器处理器、调度处理器、线程处理器、应用上下文处理器、扩展处理器，多个并行的图元素执行器接收图元素数组，通过应用上下文处理器分别进入到执行器处理器、调度处理器、线程处理器、扩展处理器中进行对应的执行处理。

参见图3，本发明方法过程为：

启动后，执行初始元素，创建线程，并添加到线程执行队列，执行当前线程执行队列，执行过程为：执行自定义逻辑，当队列执行为空时，退出队列，并判断是否有父队列，如有，则切换到父队列，继续执行父队列的线程执行队列，如没有，则退出线程。

现在基于图数据结构的异步仿真执行引擎结合实例说明，包括以下操作步骤：

1) 首先创建图元素对象，继承于默认的DEElement对象，扩展自定义私有属性，其中DEElement对象本身具有以下表格中的属性：

表1

例如：

节点元素

public class TestElement extends DEElement{

private TestEdge out；

private TestEdge in；

}

关系线元素

public class TestEdge extends DEElement{

private TestElement source；

private TestElement target；

}

2) 然后创建图元素执行器对象，继承于默认的AbstractExecutor对象，其中AbstractExecutor是抽象类，所以必须要实现其中的抽象方法，如：getDomainMetaClass（实现获取执行器对应的执行图元素的Class类）、getExecuteNextElement（实现获取图元素的下一个图元素）等，其中executeElement需要实现自定义的执行业务逻辑，executeNextElementNode需要实现下一个图元素的自定义执行流程控制逻辑，executeNextElementNode需要实现下一个图元素的执行逻辑，可以调用1.启动线程执行图元素、2.切换子队列执行、3.添加下一个图元素三种不同方法决定不同的控制流程，在实现代码时，通过传入的应用上下文对象获取到定义的各种处理器实现不同的功能，AbstractExecutor对象主要有以下方法；

表2

例如：

图元素执行器

public class TestElementExecutor extends AbstractExecutor {

public Class<extends DeElement>getDomainMetaClass() {

return TestElement.class；

}

protected Map<DeElement， DeElement>getExecuteNextElement(DataContext context，DeElement element) {

TestElement e = (TestElement)element；

TestEdge out = e.getOut()；

TestElement target = out.getTarget()；

HashMap<DeElement， DeElement>hashMap = new HashMap<>()；

hashMap.put(out， target)；

return hashMap；

}

protected void executeElement(DataContext context，DeElementelement) {

context.getHandler(LogHandler.class ).log(element+”元素执行”)；

}

protected void executeNextElementNode(DataContext context，DeElement element，List<DeElement>nodes， Map<DeElement， DeElement>executeNextElement) {

for (DeElement deElement : executeNextElement.keySet()) {

context.getHandler(ExecuteHandler.class ).appendNextElementExecutor(context，deElement)；

}

3) 然后创建扩展处理器，扩展处理器继承于默认的AbstractHandler对象，其中可以重写getInitSort方法（定义处理器的初始化排序级别），init方法(定义初始化的业务逻辑)

例如：

public class LogHandler extends AbstractHandler{

public int getInitSort(){

return 20；

}

public void log( String message) {

System.out.println(message)；

}

4) 然后创建DynamicExecutionLauncher对象，并将调用start方法，将前面步骤创建的对象传递进去，系统将按照起始元素开始执行，启动的过程如图4，具体为：启动执行引擎，启动前检查，检查失败，则结束流程，检查成功，则进行数据初始化，失败则结束流程，成功则进行处理器初始化，失败则结束流程，成功则执行起始元素，失败则结束流程，成功则启动后处理，失败则结束流程，成功则完成启动。

例如：

new DynamicExecution().start(initElement，executor，handler)；

引擎启动后，将从起始元素开始，按照图元素执行器的规则，不断的查找并执行下一个元素，从而实现仿真执行引擎的运行。

参见图5，本发明的线程执行过程为：

启动线程执行，

按照执行队列顺序执行，依次去除队列元素执行，

当队列执行为空时，判断是否含有父队列，如没有，则结束线程，如有，切换到父队列继续执行。

参见图6，本发明的执行器执行过程为：

创建执行器，

判断缓存中是否含有对应执行器，如含有返回执行器，如没有，则遍历数据上下文对象，

匹配对应执行器，如匹配失败，创建空执行器对象，并将该空执行其对象存入缓存，

如匹配成功，判断执行器是否单例，如是，则创建执行器对象，并返回执行器，如否，则将执行器对象存入缓存，然后返回执行器。

图中空行器，是抽象图元素执行器的默认实现类，不做任何代码上的处理。

参见图7，为本发明执行界面的运行图例。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种基于图元素的异步仿真执行引擎系统，其特征在于：包括：

启动器：用于启动系统运行；

执行器处理器，用于自定义配置所需的执行业务；

调度处理器，用于控制图元素的执行流程；

线程处理器，用于执行过程中的线程管理；

图元素执行器，用于执行核心层的命令；

扩展接口处理器，用于其他自定义业务实现。

2.一种基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：执行图元素之前的准备：

步骤二：执行图元素排序：

步骤2.4 并将图元素及图元素执行器添加到执行队列中，

步骤三：执行图元素：

步骤四：队列执行：

3.根据权利要求2所述的基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其特征在于：所述步骤三中，在图元素执行器的执行过程中，除了实现当前的业务需求，

还需要实现下一个图元素的查找业务逻辑，并将下一个图元素，按照<K,V>数据结构返回，其中K表示关系线，V表示下一个图元素。

4.根据权利要求2所述的基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其特征在于：所述步骤三中，在实现下一个图元素执行业务时，除了能实现下一个图元素的业务需求，还调用以下功能接口：

来实现不同的流程控制，然后进入步骤四。

5.根据权利要求2所述的基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其特征在于：所述步骤1.2中将起始图元素转换为图形结构的数据。

6.根据权利要求2所述的基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其特征在于：所述步骤二中自定义扩展处理器实现启动执行引擎后，显示在控制UI面板上，当多个起始点元素异步并行执行，自定义扩展处理器实现当前执行元素高亮显示。

7.根据权利要求2所述的基于图元素的异步仿真执行引擎方法，其特征在于：执行完毕后，执行器处理器实现元素执行日志输出。