[发明专利]一种基于对象所有权动态分配与时效限制的协同操作并发冲突控制方法

说明书

本发明属于大型设备协同处理技术领域，具体涉及一种基于对象所有权动态分配与时效限制的协同操作并发冲突控制方法。该方法通过建立包含操作对象、操作步骤、操作人员以及所有权序列、状态与有效时间戳等元素信息的协同操作模型和所有权信息模型，基于不同操作人员的权限等级以及时间戳信息，使不同对象及其属性的所有权通过分级获取和自主释放在多个操作人员之间进行动态分配；当所有权分级获取和自主释放机制失效时，根据系统运行进程的时间戳信息，在每项操作结束后与下一项操作开始前的指定时刻，进行有效的所有权强制释放和分级获取，确保能够及时获取所需的对象及其属性所有权，并对数据信息访问、操作和状态更新进行有效的并发冲突控制。

技术领域

本发明属于大型设备协同处理技术领域，具体涉及一种基于对象所有权动态分配与时效限制的协同操作并发冲突控制方法。

背景技术

对于大型复杂装备的协同式虚拟维修训练过程，通常需要多个维修人员或技术部门的协同操作和并发处理，由于维修对象(故障零部件)、维修工具、维修资源(备件、设施等)具有唯一性和独占性，从而导致在开发的大型复杂装备协同式虚拟维修训练系统中，其相应仿真模型及数据信息在并发访问、操作和更新过程中出现冲突和不一致性。为此，需要采用一种可靠、有效的方法对该类协同操作过程中的并发冲突进行及时处理。

与本专利相近的实现方案主要有：1)基于令牌传递的并发冲突控制方法、2)基于权限的并发冲突控制方法、3)基于时间戳机制的并发冲突控制方法和4)基于“多种权限+时间戳”的并发冲突复合控制方法。

对于1)基于令牌传递的并发冲突控制而言，它是最基本的也是通用的实现方法，大多数并发冲突控制过程都涉及到令牌(对象及其属性的所有权)在不同操作人员之间的传递。然而，单一使用该方法时，无法有效地解决协同操作过程中的并发冲突问题，必须配合运用其他的技术手段。

对于2)基于权限的并发冲突控制方法而言，通常根据协同配合规范要求和操作人员技能水平，将其权限按照优先级从低到高依次划分，并在系统各参与角色创建之初，赋予不同角色相应的权限等级，系统根据各操作人员的优先级进行并发操作的控制。当两名以上不同权限操作人员发生并发操作时，系统自动判定各操作人员的优先级，并找出优先级最高者赋予其操作的权限，而其余操作人员的操作请求则被驳回，等操作结束后方可继续提出操作申请。在操作过程中，当有更高权限的操作人员提出操作申请，则当前操作人员操作停止，失去对物体的控制权，获得控制权的操作人员可选择继续当前的操作或使对象状态恢复至上一操作前后再进行操作。然而，如果系统判定出优先级最高者不止一个，以上的方法就不能完成冲突消解，需要进一步采取“时间戳”机制实现并发冲突控制。

对于3)基于时间戳机制的并发冲突控制方法而言，其核心思想就是当优先级相同的操作人员产生并发操作时，系统将根据时间戳机制判定由谁进行操作。具体实现方式为：系统从第一个操作人员进入时开始计时，给每个操作人员申请一个时间戳标记信息，用于记录操作人员的所有权申请时刻，直到最后一个操作人员退出计时结束。当同一优先级的操作人员操作同一对象时，系统根据时间戳的大小来判定赋予谁相应的操作权限，一般由时间戳小的操作人员来执行操作。如果优先级相同且时间戳在允许范围内(考虑到网络传输有延时)相等，系统随机赋予某一操作人员获取所申请的操作权限，其余操作人员则处于操作等待状态或进行其他操作。

对于4)基于“多种权限+时间戳”的并发冲突复合控制方法而言，其主体的实现思路为：当操作人员执行某一项操作动作时，系统首先判断当前是否存在并发操作请求，没有则执行当前操作动作；如果有则利用基于权限的控制方法，选出具有最高优先级的操作人员。如果具有最高优先级的操作人员只有一名，则使其获得所申请的对象所有权；若存在多名，则说明并发冲突依然存在，系统继续利用基于时间戳机制的控制方法，选出发出所有权申请时间戳最小的操作人员。如果不存在多个最小时间戳相同者，则使其获得所申请的对象所有权；若仍存在多个最小时间戳相同者，系统随机赋予其中一名操作人员获取相应的所有权。