CN108829524A - Bpel流程图形化设计中检测死锁的方法和装置 - Google Patents

Bpel流程图形化设计中检测死锁的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法和装置，属于业务流程设计技术领域，其可至少部分解决现有的业务流程设计阶段无有效的死锁检测方法的问题。本发明的BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法包括建立同意边数据集；建立所述同意边数据集对应的拒绝列表，所述拒绝列表中的每一项为对应所述同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；获取新引入的边；判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是则判断引入死锁。

Description

BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法和装置
技术领域
本发明属于BPEL流程图形化设计技术领域，具体涉及一种
BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法和一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置。
背景技术
目前主流的业务流程执行语言(BPEL)流程图像化设计工具有开源的ActiveBPEL、WebSphere、BPEL Process Manager、BizTalk Server等，它们都没有在设计阶段检测死锁的功能。只有在流程实际运行过程中才会发现死锁问题，此时再修改会引起“牵一发而动全身”的后果，即修改其中的一条边会影响其他多条边。
现有的死锁检测方法分图论、petri网和状态机三类机制，它们都是一种静态的检测方法，即在流程设计完成之后进行检测，如果发现死锁风险再修改流程，依然会存在修改一条边会对其他多条边造成影响的问题。
发明内容
本发明至少部分解决现有的BPEL流程图形化设计过程中无有效的死锁检测方法的问题，提供一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法和装置。
解决本发明技术问题所采用的第一技术方案是一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法，所述方法包括：建立同意边数据集；建立所述同意边数据集对应的拒绝列表，所述拒绝列表中的每一项为对应所述同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；获取新引入的边；判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是则判断引入死锁。
可选地，如果判断新引入的边不属于已有的拒绝列表，则将新引入的边作为同意边加入到同意边数据集中并更新所述拒绝列表。
可选地，所述更新所述拒绝列表包括：在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi和目的顶点vj均为新引入的顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点vj指向源顶点vi的拒绝边。
可选地，所述更新所述拒绝列表包括：在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi具有前驱顶点并且目的顶点vj为新引入的顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点Vj分别指向源顶点vi及指向源顶点vi的所有前驱顶点的拒绝边。
可选地，所述更新所述拒绝列表包括：在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi为新引入的顶点并且目的顶点vj具有后驱顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入分别从目的顶点Vj及其所有后驱顶点指向源顶点vi的拒绝边。
可选地，所述更新所述拒绝列表包括：在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi具有前驱顶点及目的顶点vj具有后驱顶点的情况下,在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点Vj及其所有后驱顶点分别指向源顶点vi及其所有前驱顶点的拒绝边。
可选地，在建立同意边数据集之后，还包括：删除已有的同意边；根据删除的同意边更新所述拒绝列表。
解决本发明技术问题所采用的第二技术方案是一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储指令，所述处理器运行所述指令以执行前述的方法。
解决本发明技术问题所采用的第三技术方案是一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置，所述装置包括建立模块、添加模块和判断模块；所述建立模块用于建立同意边数据集以及建立所述同意边数据集对应的拒绝列表，所述拒绝列表中的每一项为对应所述同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；所述添加模块用于获取新引入的边；所述判断模块用于判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是，则判断引入死锁。
可选地，所述判断模块还用于判断新引入的边不属于已有的拒绝列表时，更新所述拒绝列表。
根据本发明所提供的方法，可实现在BPEL流程图形化设计的设计阶段，实时地排除死锁。
附图说明
图1为本发明的实施例的一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法的流程图；
图2(a)-图2(e)为应用本发明的实施例的方法的五个例子的流程图形化实例；
图3为本发明的实施例的一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置的框图；
图4为本发明的另一实施例的一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置的框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法，方法包括：
建立同意边数据集；
建立同意边数据集对应的拒绝列表，拒绝列表中的每一项为对应同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；
获取新引入的边；
判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是则判断引入死锁。
基于该方法可实现在流程设计阶段，实时地排查死锁。
实施例2：
本实施例提供一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法，如图1所示，方法包括以下步骤。
在步骤S1中，建立同意边数据集。
同意边即图形化工具中的一条边，它具有一个源顶点和一个目的顶点。源顶点代表一个任务，目的顶点代表另一个任务，一条边即代表执行完源顶点对应的任务后执行目的顶点对应的任务。同意边不会引入死锁，它是“安全”的边。
死锁即存在一个简单回路，从一个源顶点出发，顺序执行接下来的各个任务，最终又回到这个源顶点。
例如在图2(a)中，vi和vj分别是同意边ek的的源顶点和目的顶点。
同意边数据集中存储的是已经验证过的不会引入死锁的边。
在步骤S2中，建立同意边数据集对应的拒绝列表，拒绝列表中的每一项为对应同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合。
拒绝边是这样的边，如果在已有的同意边数据集中引入这个拒绝边，那么会产生死锁。
在已经确定所有边都是“安全的边”(即同意边)的情况下，找出它们对应的全部“危险的边”(即拒绝边)。
在一种具体的实施方式中，每一个同意边的所有拒绝边的集合为在引入该同意边时，因这条新的同意边而产生的所有拒绝边。
在另一种具体的实施方式中，每一个同意边的所有拒绝边的集合为与这个同意边的顶点相连的所有拒绝边。
本领域技术人员可根据需要调整拒绝列表的具体数据形式。
以图2(a)为例，已有一条同意边ek，如果此时添加一条从vj到vi的边，便产生了一个简单回路，流程不断地在源顶点vi和目的顶点vj之间切换，即引发死锁。
拒绝列表即存储每一条已有的同意边对应的所有拒绝边。
在步骤S3中，获取新引入的边。
也即是用户创建了一个新的边。
在步骤S4中，判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是则执行步骤S5判断引入死锁。
在判断引入死锁之后，计算机程序可进一步提示用户新引入的边是“危险的”。从而在设计阶段实时地排除死锁。
可选地，如在步骤S4中判断新引入的边不属于已有的拒绝列表，则将新引入的边作为同意边加入到同意边数据集中并更新拒绝列表。
也即是结合已有的所有同意边和新引入的“安全的”边，重新计算此时的拒绝列表，并将引入的“安全的”边作为新的同意边加入到同意边数据集中。从而在此之后如再引入一条或几条新的边，只需要判断它们是否属于更新后的拒绝列表，即可知道它们是否是危险边，从而可实时地提示用户新的边是“危险的”，会引入死锁。
参见图2(a)-图2(d)，介绍本发明提供的一种具体的判断新引入的边是否会引入死锁的方法。本领域技术人员同样可以采用其他的方法判断新引入的边是否会引入死锁。
参见图2(a)，新引入了一条边(vi，vj)(即边ek)，它的源顶点vi和目的顶点vj均均为新引入的顶点，也即是说它的源顶点vi和目的顶点vj均不与已经访问过的顶点(或者说已经判定为“安全的”全部边的全部顶点)有关联，在引入这条边之后，对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点vj指向源顶点vi的拒绝边。如此，如在后续的流程设计过程中添加了一条从目的顶点vj指向源顶点vi的边，程序可及时发现这个“危险的”边。
参见图2(b)，在新引入的同意边ek(即同意边(vi，vj))的源顶点vi具有前驱顶点并且目的顶点vj为新引入的顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点Vj分别指向源顶点vi及指向源顶点vi的所有前驱顶点的拒绝边。
前驱顶点即发生在当前考察的顶点之前并依次朝向当前考察的顶点的顶点。
该方法也即是在引入新的同意边(vi，vj)之前，仅它的源顶点vi已有与之关联的前驱顶点v1、vm等，目的顶点vj是一个新的顶点。在引入新的同意边(vi，vj)之后，对应于这个新的同意边(vi，vj)的拒绝边为从目的顶点vj指向顶点vi及与之关联的前驱顶点v1、vm等的边，即图2(b)中虚线所示的边。在后续的流程设计中，如果引入的一条边是图2(b)中虚线所示的其中一条边，便会引入死锁。
参见图2(c)，在新引入的同意边(vi，vj)(即同意边ek)的源顶点vi为新引入的顶点并且目的顶点vj具有后驱顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入分别从目的顶点Vj及其所有后驱顶点指向源顶点vi的拒绝边。
后驱顶点即发生在当前考察的顶点之后并依次远离当前考察的顶点的顶点。
该方法也即是在引入新的同意边(vi，vj)(即同意边ek)之前，目的顶点vj已有与之关联的后驱顶点，而源顶点vi是新引入的顶点。对应于这个新的同意边(vi，vj)的拒绝边为从目的点vj及与之关联的后驱顶点vn、vm等指向源顶点vi的边，即图2(c)中虚线所示的边。在后续的流程设计中，如果引入的一条边是图2(c)中虚线所示的其中一条边，便会引入死锁。
参见图2(d)，在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi具有前驱顶点及目的顶点vj具有后驱顶点的情况下,在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点Vj及其所有后驱顶点分别指向源顶点vi及其所有前驱顶点的拒绝边。
也即是在引入新的同意边(vi，vj)(即同意边ek)之前，目的顶点vj已有与之关联的后驱顶点vn、vk等，并且源顶点vi已有与之关联的前驱顶点vp、vm等,对应于这个新的同意边(vi，vj)的拒绝边为从目的点vj及与之关联的后驱顶点vn、vk等指向源顶点vi及其所有前驱顶点vp、vm等的边。
以上仅是应用本方法的四个场景的具体示例，本领域技术人员可据此对其他不同的场景做出相同原理的规定。
需要说明的是各类数据集合可以是矩阵的形式也可以是其他的数据形式存储和计算，本发明对此不做限定。以下结合图2(e)介绍一种可行的数据格式。
图2(e)中边(A1，A2)、边(A2，B2)和边(B1，B2)是三个已有的同意边，边(B2，A1)是新添加的边。对应可以创建一个同意边矩阵和一个拒绝列表矩阵来描述添加边(B2，A1)前的流程。
同意边矩阵为：
其中，横坐标从左到右依次代表A1、A2、B1、B2，纵坐标从下往上依次代表A1、A2、B1、B2。矩阵中横坐标为1纵坐标为2的元素值为1，则代表从源顶点A1指向目的顶点A2的边，矩阵中横坐标为2纵坐标为3的元素值为0，则代表从顶点A2到顶点B1没有边，依次类推。
对应上述矩阵的拒绝列表的矩阵形式例如是如下矩阵：
矩阵中的每一个元素代表因对应的边而产生的拒绝边，其中每个元素的具体描述形式也可以用每个顶点对应的坐标描述，例如边(A2，A1)可以描述为边(2，1)。
由于已有了一个矩阵来描述拒绝列表，当设计人员添加一条边(B2，A1)时，程序可检测到这条边已经存在于拒绝列表中，因此可提示设计人员新添加的边是“危险”的边。
需要说明的是，同样可以在上述同意边矩阵中对应的拒绝边所在的坐标位置设置数值为2，从而代表这条边是拒绝边。这样可以用一个矩阵描述上述全部信息。
本方法还提供删减已有同意边的操作。具体如下：删除已有的同意边；根据删除的同意边更新拒绝列表。
也即是根据删除的同意边实时调整拒绝列表。
举例而言，例如当删除的同意边的源顶点仅与这一条同意边关联时，删除这条同意边后，这个源顶点也就不存在了，那么这个源顶点所在的同意边矩阵中对应的行和列也就需要删除。在拒绝列表中所有与这个源顶点关联的拒绝边也就不存在了。
例如删除同意边(A1，A2)后，在同意边矩阵中，A1所在行和所在列都会被删除；在拒绝列表对应的矩阵中，所有包含顶点A1的拒绝边也都要被删除。
同理，当删除的同意边的目的顶点仅与这一条同意边关联时，删除这条同意边后，这个目的顶点也就不存在了，那么在同意边矩阵中这个目的顶点所在的同意边矩阵中对应的行和列也就需要删除；在拒绝列表对应的矩阵中，所有包含这个目的点的拒绝边也都要被删除。
当删除的同意边的目的顶点和源顶点均还与其他同意边关联时，删除这条同意边并不会造成同意边矩阵规模的减小，也不会造成拒绝列表对应的矩阵的规模减小，但会对其中的具体值造成影响。
例如仍以图2(e)为例，在添加边(B2，A1)之前，如果删除同意边(A2，B2)，代表同意边(A2，B2)的项被置0，那么同意边矩阵就变为：
由于同意边(A2，B2)被删除，从它的目的顶点B2及其后驱顶点到它的源顶点A2及其前驱顶点的拒绝边也不再具有死锁风险了，因此这些拒绝边需要在拒绝列表中也需要被删除。此时拒绝列表的数据形式例如是：
其他情况以此类推。
实施例3：
本实施例提供一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置，如图3所示，装置包括存储器100和处理器200，存储器100存储指令，处理器200运行指令以执行根据实施例1或实施例2的方法。
具体地，存储器100例如是只读存储器(ROM)、闪存(Flash Memory)等。处理器200例如是中央处理器(CPU)、单片机等。
实施例4
本实施例提供一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置以执行根据实施例1或实施例2所提供的方法。如图4所示，装置包括建立模块410、添加模块420和判断模块430；建立模块410用于建立同意边数据集以及建立同意边数据集对应的拒绝列表，拒绝列表中的每一项为对应同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；添加模块420用于获取新引入的边；430判断模块用于判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是则判断引入死锁。
可选地，判断模块430还用于判断新引入的边不属于已有的拒绝列表时，更新拒绝列表。判断模块430如何更新拒绝列表可参照前述的方法。
可选地，该装置还包括删除模块440，其用于删除已有的同意边，并根据删除的同意边更新拒绝列表。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的方法，其特征在于，所述方法包括：
建立同意边数据集；
建立所述同意边数据集对应的拒绝列表，所述拒绝列表中的每一项为对应所述同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；
获取新引入的边；
判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是则判断引入死锁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
如果判断新引入的边不属于已有的拒绝列表，则将新引入的边作为同意边加入到同意边数据集中并更新所述拒绝列表。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新所述拒绝列表包括：
在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi和目的顶点vj均为新引入的顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点vj指向源顶点vi的拒绝边。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新所述拒绝列表包括：
在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi具有前驱顶点并且目的顶点vj为新引入的顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点Vj分别指向源顶点vi及指向源顶点vi的所有前驱顶点的拒绝边。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新所述拒绝列表包括：
在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi为新引入的顶点并且目的顶点vj具有后驱顶点的情况下，在对应该同意边的拒绝列表的项中加入分别从目的顶点Vj及其所有后驱顶点指向源顶点vi的拒绝边。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新所述拒绝列表包括：
在新引入的同意边(vi，vj)的源顶点vi具有前驱顶点及目的顶点vj具有后驱顶点的情况下,在对应该同意边的拒绝列表的项中加入从目的顶点Vj及其所有后驱顶点分别指向源顶点vi及其所有前驱顶点的拒绝边。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在建立同意边数据集之后，还包括：
删除已有的同意边；
根据删除的同意边更新所述拒绝列表。
8.一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置，其特征在于，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储指令，所述处理器运行所述指令以执行根据权利要求1-7中任意一项所述的方法。
9.一种BPEL流程图形化设计中检测死锁的装置，其特征在于，所述装置包括建立模块、添加模块和判断模块；
所述建立模块用于建立同意边数据集以及建立所述同意边数据集对应的拒绝列表，所述拒绝列表中的每一项为对应所述同意边数据集中每一个同意边的所有拒绝边的集合；
所述添加模块用于获取新引入的边；
所述判断模块用于判断新引入的边是否属于已有的拒绝列表中，如果是，则判断引入死锁。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块还用于判断新引入的边不属于已有的拒绝列表时，更新所述拒绝列表。
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