[发明专利]用于执行数据驱动的协调的计算机系统和方法

说明书

本申请要求于2010年8月16日提交的美国临时专利申请No.61/374,115的优先权，该专利申请的公开内容作为整体通过引用方式并入本申请中。

关于联邦资助的研究的声明

本发明是在自然科学基金第0534404号和第0911036号的美国政府资助下完成的。美国政府在本发明中享有一定的权利。

技术领域

本发明大体涉及包括被接入时返回某些结果给用户的数据源的计算机系统，该数据源诸如数据库、计算机文件和数据流。更具体地，本发明涉及一种计算机系统，该计算机系统包括通过匹配纠缠查询(entangled queries)来获得协调的结果，从而有利于增强查询功能的应用。

背景技术

合作和协调是用户产生、处理、和消费数据方式中的越来越重要的方面。这样的合作和协调在各种各样的应用中出现，诸如科学数据库管理和在线互联网用户活动，例如为多个用户组织和协调旅行计划。

诸如软件应用那样的计算机程序通常利用关系数据库来处理和存储数据。例如，用于进行航空公司航班预订的软件应用可以查询多个航空公司的关系数据库。软件应用的用户可以把诸如飞行的日期和目的地等所需的标准输入到软件应用，然后，软件应用可以查询航空公司数据库，将一个或多个航班选项呈现给用户。用户还可以通过使用软件应用选择其中的一个选项来进行预订。

通常，用户可以利用软件应用来协调多个用户的活动。例如，用户和同事可能希望乘坐同一个航班旅行。通常可以这样实现：用户与同事通过互相交流有关信息，诸如方便的航班日期、时间和喜爱的座位，然后用户可以将这些标准输入到用户接口以使得软件应用可以以他本人的名义或以他与同事的名义完成交易。在用户为他本人和同事预订机票的情况下，他们还必须进行通信以理清财务。在用户和同事分别单独预订机票的情况下，他们必须在大约相同的时间预订，并希望想要的航班座位没有被预订掉。然而，为了这样的通信来预约时间对用户和同事都不方便的。

其它情景也具有类似的问题。例如，可能存在一些设置，通过该设置用户希望协调包括日程表的活动。大学生可能想要选修与他们的朋友相同的课程，繁忙的专业人员可能想要安排联合会议，婚礼来宾可能希望购买到礼物避免重复，事件安排者可能希望从各地聚集家族成员以进行家庭团聚等等。在大型多人在线（MIMO）游戏中也会出现协调，其中游戏者常常对和其它游戏者一起开发联合战略来达到共同目标而感兴趣。

尽管有诸如上述的那些情景，当今的计算机和软件应用通常不支持协调。这可能部分归结于这样的事实：数据库领域的基础依赖于所谓的ACID特性：单元性(Atomicity)、一致性(Consistency)、孤立性(Isolation)、持久性(Durability)。ACID特性保证逻辑运算—即数据库交易—被可靠地处理。单元性要求数据库修改必须遵循“全有或全无”法则。每个交易被称为单元。如果交易的一部分失败，则整个交易失败并且数据库状态保持为不变。一致性是指仅仅有效的数据才被写入到数据库。如果因为某种原因，执行了违反数据库一致性法则的交易，则整个交易可以回到预交易状态，或它被恢复到一致的状态。孤立性是指在同一个时间发生的多个交易不影响每个其他方的执行的要求。每个交易必须保持不知道其它同时执行的交易，除非一个交易可能被迫等待另一个交易的完成，其中该另一个交易具有等待的交易所需要的数据。持久性保证提交给数据库的任何交易不丢失。为了可靠地处理交易，ACID支持孤立交易的使用，然而孤立交易为协调查询以获得一个或多个用户所需的结果造成了障碍。

根据本发明的技术问题涉及到缺乏由至少两个查询得到协调结果的能力。该技术问题的解决方案包括设计和开发利用每个查询的上下文数据（Context Data）来得到在查询之间进行协调的结果，即“协调结果”，的计算机实施的方法。因此，本发明提供了一种计算机实施的方法，其能够通过匹配纠缠查询来获得协调的结果，从而有利于增强查询功能。

发明内容

协调问题一直被避免，多半是由于教条地接受交易之间的孤立性。然而，数据驱动的协调具有实际用途。以处理为中心的抽象化不能很好地适用于数据驱动的应用。通过使用诸如纠缠查询那样的以数据为中心的抽象化可以更容易且更快地开发一大类数据驱动的应用。而且，类似纠缠查询的很好地设计的高水平的抽象化有利地创建对于系统大规模地进行自动最佳化的机会，这对于传统的系统所提供的低级别抽象化是不可能的。