基于XML的航空物流数据的发布/订阅算法研究

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随着航空物流业的快速发展,航空公司、代理人、机场货站以及海关等诸多部门需要频繁的进行XML报文交换,现有的发布/订阅算法已无法满足日益增长的航空物流订阅者需求。其中利用多核处理器对XML文档进行并行查询处理已成为一种有效的方法。已有的并行查询算法主要分为两类:基于XML文档划分的并行查询算法和基于查询划分的并行查询算法。但基于XML文档划分的并行查询算法不适用于航空物流小型XML报文;而基于查询划分的并行查询算法在处理小枝模式查询时,需要将小枝模式查询分解为多个线性子查询,这些子查询之间具有相关性,后期需要将这些子查询进行链接处理,所以导致算法的性能降低,因而也存在局限性。本文针对有序小型XML报文,提出了面向航空物流的发布/订阅算法,该算法由自适应动态任务分配子算法和快速FiST子算法组成,其主要思想是先将有序小枝模式查询利用自适应动态任务分配子算法分配到各CPU核心上,然后利用快速FiST子算法对XML报文进行查询处理。首先自适应动态任务分配子算法通过对标签序列进行分组来提高多核CPU利用率。该算法由并行归并排序算法和任务组分配算法组成,其算法主要思想是先利用并行归并排序算法对任务耗时数组进行排序,然后利用任务组分配算法根据排好序的任务耗时数组,对标签序列进行分组,使各组标签序列的任务耗时达到均衡,最后将分组后的标签序列分配到各CPU核心上。实验表明自适应动态任务分配子算法可以有效对标签序列进行均匀分组。其次快速FiST子算法在各CPU核心上对有序小枝模式查询进行过滤。快速FiST子算法的主要思想是将查询序列根据分支节点($)进行拆分,将相同的子序列共享存储,通过对共享子序列进行一次性匹配,从而避免对查询序列的不断匹配。实验表明快速FiST子算法可以有效提高有序小枝模式查询效率。最后通过实验验证了本文提出的面向航空物流的发布/订阅算法可以有效提高有序小枝模式查询效率。
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