[发明专利]一种面向内存受限环境的高性能规则匹配方法

权利要求书

1.一种面向内存受限环境的高性能规则匹配方法，其步骤包括：

1)将目标领域的规则集解析生成RETE网络；在RETE网络中，对于每一条规则，从β网络根节点到规则终止节点路径上的β节点构成了该规则的规则路径；每条规则都对应一块规则内存单元RMU，用于增量存储该规则路径上每个β节点的PM数据，共同构成一条规则约束的PM之间使用边进行相连；同一规则路径上的所有β节点共享对应规则的规则内存单元RMU；每个β节点设有一β内存，分为左存储区和右存储区，左存储区用来存储从其前驱β节点传递来的PM结果及其在RMU中的位置，右存储区用来存储从与该β节点相连的α节点处传递来的AM数据；其中PM为满足β节点对应约束的事实数据；

2)对于一待处理的事实数据F，将该事实数据F依次与该RETE网络中各个节点的约束进行匹配，直至叶子节点或没有满足约束的节点，获取与该事实数据F匹配的推理结果；具体方法为：

21)将该事实数据F与该RETE网络中的α网络内的α节点进行匹配，得到与该事实数据F的事实类型所对应的α节点，然后根据得到的每一α节点对应的约束对该事实数据F的属性和值进行判断，若满足约束，则将该事实数据F封装成为AM传递到满足约束的α节点所有后继β节点中，并且将这些β节点激活并加入到相应的激活队列中等待调度，并启动调度机制；

22)调度机制从激活队列中选取节点进行调度处理；若当前所选β节点接收到的是AM，则获取该β节点和对应的AM后，将AM存储在该β节点右存储区中；

23)β节点将新收到的AM与已有的PM进行约束匹配，得到与该AM成功匹配的PM；

24)如果有成功匹配的PM，则将该AM添加到该PM所在的规则内存单元RMU中，并将该AM与对应的PM相连，然后将该AM及其在RMU中的位置封装成新的PM传递给所有后继β节点，并且将这些后继β节点激活，按照设置的放置机制加入到相应的激活队列中等待调度，并启动调度机制；

25)调度机制从激活队列中选取节点进行调度处理，若当前所选β节点接收到的是PM，则获取β节点和对应的PM后，将PM存储在β节点的左存储区中；

26)β节点将新收到的PM与已有的AM进行约束匹配，得到与该PM成功匹配的AM，然后在该PM所在的规则内存单元RMU中往当前β节点所在层上添加该AM，并与与之匹配成功的上一层PM数据相连，然后将该AM及其在RMU中的位置封装成新的PM传递给所有后继β节点，并且将这些β节点激活，按照放置机制加入到相应的激活队列中等待调度，并启动调度机制；

27)重复步骤25)～26)，将每次新生成的PM沿着规则路径不断往后继节点传递，直至抵达规则终止节点，得到与该事实数据F匹配的推理结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将β节点激活并加入到相应的激活队列中的方法为：

31)根据RETE网络构建一张任务关系图；其中，RETE网络中的β网络内节点对应任务关系图中的节点，根据β网络中节点相连关系连接在任务关系图中的节点；该任务关系图为无向图；

32)将β网络的根节点在任务关系图中对应的节点作为源点，从源点开始依次对任务关系图中节点进行着色，将源点着为红色，与源点相连的节点着为黑色，每当遇到还未着色的节点，选取与之相连的已着色节点的对立颜色对该节点进行着色，直至整个任务图都着色完毕，得到红黑两种颜色的节点集合，即两个互斥节点集；同种颜色的节点集合里任意一对节点所对应的任务并行执行，不同颜色的节点集合里至少有一对节点所对应的任务不能并行执行；

33)设置两激活队列，每一激活队列对应一种颜色的节点集合；当β网络中任一β节点被激活时，根据该β节点所属的节点集合将其加入到对应的激活队列中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调度机制从激活队列中选取节点进行调度处理的方法为：调度机制先比较两个激活队列中的节点数量，选择其中节点更多的激活队列，再按照节点进入所选激活队列时的先后顺序，从队首取出N个节点，分配给N个CPU核去完成匹配任务；当被选择的激活队列为空时，调度机制选择另一激活队列进行调度；其中，N为可并发执行的线程个数。