[发明专利]一种存算显全局可配置的数据分析软件架构设计方法

权利要求书

1.一种存算显全局可配置的数据分析软件架构设计方法，其特征在于：将数据分析软件架构分为界面层、分析层、数据访问层和插件层四个层次，其中将数据访问层、分析层、界面层三层的总和命名为存算显层；所述界面层为软件使用人员提供交互式操作的可视化界面；软件使用人员选择数据分析的算法和数据传送至分析层进行分析计算，并在可视化界面显示分析层返回的数据分析结果；所述分析层负责执行算法数据分析，以及处理软件系统的业务逻辑；所述数据访问层根据数据分析需求从数据存储介质中获取数据并传入到分析层，为分析层提供数据服务；所述插件层提供软件开发人员配置数据和算法的方式，解析上述数据和算法的配置，并提供解析结果的接口；所述接口用于界面层的显示接口调用、分析层的计算接口调用、以及数据访问层的存储接口调用；

所述插件层配置两种外部存储类型：数据存储和算法存储；所述数据存储为数据分析所需数据集的外部存储介质；所述算法存储为数据分析执行时调用的外部算法代码包，其形式是输入数据集和算法参数并返回分析结果的函数或函数集的代码集合；软件开发人员将用于数据分析的数据存储和算法存储配置于插件层中，配置的具体数据格式和语义在软件开发设计阶段定义，开发人员在配置时遵循设计阶段定义的配置方式；所述数据存储的配置用于描述数据所存放的文件系统中的文件，描述数据文件或数据库中每个文件或数据库表的文件或表索引号和访问路径这些数据文件或表元数据，以及在文件或数据库表中每个属性及其子属性的属性索引号、属性名、属性数据类型这些数据属性元数据；所述算法存储的配置用于描述算法插件的基本信息，给出可显示在界面层的算法名、算法路径、算法输入参数约束、算法输出参数约束这些算法参数元数据；除了上述元数据外，开发人员根据具体情况扩展元数据；当软件部署并运行后，插件层将自动解析上述配置，作为界面层的显示接口、分析层的计算接口和数据访问层的存储接口的返回结果；

在插件层有4个模块，分别为数据插件配置器、算法插件配置器、数据插件解析器、算法插件解析器；

用于配置数据存储的数据插件配置器，其描述形式为XML文件； 在数据插件配置器中，使用category标签描述文件系统中的文件信息，包括文件索引号、文件名、文件路径、文件内数据起始日期和数据结束日期；使用attribute标签描述文件内每列属性的信息，包括属性索引号、属性名、列数和属性数据类型；category的子标签attributes是该文件下所有attribute标签所描述的数据属性的集合；

用于配置算法存储的算法插件配置器，其描述形式为XML文件；在算法插件配置器中，使用algorithm标签描述算法包的算法信息，包括算法包索引号、算法包名、算法包调用函数名、算法包路径、算法包依赖库、返回图表类型；algorithm的子标签parameters是该算法所有算法参数的集合，算法参数的描述标签为parameter，包括算法参数索引号、算法参数类型和参数约束；若算法参数是选择型，则在parameter标签下加上option子标签描述具体选项；而输入型的算法参数则无需option子标签；

数据插件解析器和算法插件解析器在软件服务器启动时解析用XML描述的数据插件配置器和算法插件配置器，反序列化为内存对象。

2.根据权利要求1所述的一种存算显全局可配置的数据分析软件架构设计方法，其特征在于：所述数据访问层通过调用存储接口访问插件层；数据访问层在获得由界面层产生，由分析层传递的数据索引的情况下，调用存储接口获取插件层解析的相关数据索引的存储位置和存储数据类型这些数据存储配置信息；数据访问层根据存储接口返回结果访问外部数据存储，获取所需数据并根据存储数据类型保存为相应数据集对象，并将数据集对象作为数据分析的数据集返回至分析层。

3.根据权利要求1所述的一种存算显全局可配置的数据分析软件架构设计方法，其特征在于：所述分析层通过调用计算接口访问插件层；分析层在获取了界面层传入的算法索引和算法参数后，调用计算接口获取插件层解析的相关算法的访问路径、输入参数约束、输出参数约束这些算法存储配置信息；分析层根据计算接口返回的结果，唤起分析层内的数据分析引擎，传入根据计算接口返回结果封装后的算法参数和数据访问层返回的数据集至数据分析引擎中，执行算法存储中的算法包代码，完成数据分析计算，并将分析结果根据输出参数约束返回到界面层。

4.根据权利要求1所述的一种存算显全局可配置的数据分析软件架构设计方法，其特征在于：所述界面层通过调用显示接口访问插件层；当软件架构使用人员访问可视化界面时，界面调用显示接口获取插件层解析的所有算法存储配置信息，构建动态的算法选择界面，软件架构使用人员从该界面选择算法，输入算法输入参数；同时调用显示接口获取插件层解析的所有数据存储配置信息，构建动态的数据集选择界面，软件架构使用人员从该界面选择数据集；软件架构使用人员获得的分析结果的可视化界面也由显示接口获取的算法输出参数约束为基础构建，结果的形式包括图像、表格、文字和分析过程日志。