[发明专利]嵌入式分布式系统中数据同步的方法及嵌入式分布式系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式分布式信息同步的方法技术领域，尤其涉及一种嵌入式分布式系统中数据同步的方法及嵌入式分布式系统。 

背景技术

嵌入式分布式系统是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的嵌入式系统，包括分布式程序。分布式程序是指基于模块化设计考虑或由于程序部署于不同的硬件载体上而产生的、由多个程序模块协作完成某一特定功能的程序，包括核心程序及应用程序。分布式程序在空间上位于嵌入式分布式系统的分布中。这些分布可为软件空间，也可为硬件空间。 

分布式程序采取对数据直接进行访问即直接内存访问的方式，以满足嵌入式系统要求快速的数据访问。其中，分布式程序需要访问的数据称为应用数据。为了满足分布式程序能够直接内存访问，一般将应用数据部署在分布式程序中。分布式程序的部署形式如图1所示，应用数据13被部署在一个应用程序模块11中，应用程序模块11中的业务逻辑12对应用数据13进行直接的存取操作，具有很高的数据存取访问效率。 

但是，分布式程序之间往往具有数据信息共享的需求，因此，需要分布式程序相互之间进行数据信息共享。数据信息的共享分为数据同步共享和数据服务共享两种方式。 

现有技术中，数据同步共享使用独立进程进行数据同步。但是，这种方案局限于某一应用程序的数据信息同步，且其设计实现必须有独立的用于进行数据库同步的进程，易造成数据库同步进程处理瓶径，以及数据保护的安全隐患。

或者，数据同步共享通过为分布式程序设计一个数据变化消息通告机制，把一个分布程式序的应用数据同步到另一个分布式程序，构成镜像数据。消息通告机制基本的消息类型包括：用于添加或修改一条应用数据的消息，及用于删除一条应用数据的消息。如图2所示，部署于第一分布式程序中的应用数据21为数据源。第二分布式程序以数据镜像的方式从数据源同步一份相同应用数据，即镜像数据22，第二分布式程序对应用数据的访问只需要对同步数据即镜像数据22进行访问即可。在应用数据发生变化时，第一分布式程序通过调用数据变化消息通告模块23将此变化通告给第二分布式程序，第二分布式程序的数据变化消息接收模块24接收到数据变化消息，更新镜像数据，实现应用数据与镜像数据的数据同步需求。 

相应地，嵌入式分布式系统软件层次架构如图3所示。嵌入式分布式系统中的应用程序P1、应用程序P2、应用程序P3、应用程序Px分别使用数据变化消息处理模块Msg1、Msg2、Msg3、Msgx进行数据同步。 

现有技术存在的缺陷在于：数据变化消息通告模块和数据变化消息接收模块的代码存在代码冗余、可维护性低及扩展性不强等问题。 

一个嵌入式分布式系统中往往存在多个分布，分布中又包含多个分布式程序，隶属于不同分布的分布式程序之间也需要进行数据同步。这样，各个分布式程序均具有消息处理模块以实现数据同步共享，使得一个系统中各个隶属于不同分布式程序的数据变化消息通告模块和数据变化消息接收模块存在许多相似的逻辑，即产生代码冗余。如图4所示，分布41中包括分布式程序A1、分布式程序B1；分布42中包括分布式程序A2、分布式程序B2。分布41中的第一消息通告模块与第二消息通告模块虽然隶属于不同的分布式程序，并且所要同步的应用数据也不相同，但它们具有许多相似的逻辑，因此，存在代码冗余。类似地，第一消息接收模块和第二消息接收模块也存在代码冗余。 

可维护性低下主要体现在消息通告机制的维护人员要实现消息通告的调 度，必须了解进程通讯机制、应用程序的应用数据结构及应用程序的调度机制。如图5所示，图5为图2的设计架构的软件层次图。数据变化消息通告模块51的维护人员要实现消息通告的调度，必须知道应用程序的调度机制；要构造出对应此应用数据的消息，必须知道应用数据的结构。并且，由于消息通告基于进程间通讯层52，要实现消息通告，必须了解进程间通讯机制。因此，维护难度较高。当涉及到一个系统内多个应用程序需要数据同步时，其维护难度就更高了。