[发明专利]基于快照相似性的大规模时变图存储方法及系统

权利要求书

1.一种基于快照相似性的大规模时变图存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、基于快照并集及快照位图表示时变图；

步骤S2、建立时变图数据库；

步骤S3、更新时变图数据库；

步骤S4、基于快照并集删减的多快照内存载入。

2.根据权利要求1所述的基于快照相似性的大规模时变图存储方法，其特征在于，所述步骤S1的实现方法为：

时变图由多快照组成，每张快照代表时变图在某个时间点的一个状态，该方法首先对时变图中的多快照执行并集操作，得到时变图快照并集，它包含了所有在时变图多快照中出现过的顶点和边，并且每个对象，即每个顶点或边都只存储一次，不会重复存储；在创建快照并集的过程中，为每个对象创建相应的由N位组成的位图，包括为顶点创建点位图以及为边创建边位图，其中位图的位数N与快照总数量相等，对象位图的每一位占用的存储空间为一个比特位；通过存在位的方法来表示一个对象是否属于某张快照中，对于某个对象位图的第i位，1≤i≤N，“0”表示该对象不属于第i个快照，“1”表示该对象属于第i个快照。

3.根据权利要求1所述的基于快照相似性的大规模时变图存储方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤A1、获取基线快照以及增量快照数据；

步骤A2、创建相应的时变图目录；

步骤A3、根据基线快照创建顶点及其位图文件；

步骤A4、根据基线快照创建边及其位图文件。

4.根据权利要求3所述的基于快照相似性的大规模时变图存储方法，其特征在于，所述步骤A1的实现方法为：

在外部业务系统提供的数据集中，第一张快照是以边列表的形式存放于外存，其余的快照以快照增量数据的形式存放；对第一张快照以及快照增量数据进行排序；为减少排序代价，利用快照度文件这一辅助结构，快照度文件记录当前快照中每一个顶点的度，先对第一张快照边列表中的源顶点进行排序，通过顶点的度为快照中每个源顶点预先分配边列表空间，再对具有相同源顶点的目标顶点进行排序，从而获得源顶点有序且目标顶点有序的快照边列表文件，将其选作为基线快照；

快照增量文件包括快照顶点增量文件以及快照边增量文件，分别用于描述新快照边列表在以上一张快照边列表为参照下，顶点或边的增删变动；快照顶点增量文件直接对顶点进行排序，而快照边增量文件同样使用快照度文件这一辅助结构进行排序；

排序结束后，将基线快照以及快照增量文件存放于外存中；

所述步骤A3的实现方法为：

在相应的时变图目录下创建顶点及其位图文件，顺序访问基线快照边列表文件，为基线快照中的每个顶点创建一个顶点数据，并将顶点数据写入顶点及其位图文件，顶点数据中包含为每个顶点分配的唯一的ID以及一个位图，由于当前系统中只存储了一张快照并集，因此顶点位图的位数为1，并将第1位设为“1”，表示该顶点属于第一张快照；

重复上述操作直到访问到基线快照边列表文件的尾部，结束操作，成功创建基线快照的顶点及其位图文件，存放在外存中；

所述步骤A4的实现方法为：

创建顶点及其位图后，在相应的时变图目录下创建边及其位图文件，顺序访问基线快照边列表文件，为基线快照中的每条边创建一个边数据，并将边数据写入边及其位图文件中，边数据中包含该条边的源顶点ID、目标顶点ID、边的权值以及该条边的边位图，由于当前系统中只存储了一张快照并集，因此边位图的位数为1，并将第1位设为“1”，表示该条边属于第一张快照；

重复上述操作直到访问到基线快照边列表文件的尾部，结束操作，成功创建基线快照的边及其位图文件，存放在外存中。

5.根据权利要求1所述的基于快照相似性的大规模时变图存储方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

步骤B1、更新顶点及其位图；

步骤B2、更新边及其位图。