[发明专利]一种地址空间转换算法中的部分复制方法

说明书

本发明属于协同编辑算法技术领域，具体为一种地址空间转换算法中的部分复制方法。本发明包括：构建服务器与客户端的副本存储结构；设计服务器与客户端的操作同步协议，该操作同步协议支持副本补全；设计服务器与客户端的部分副本同步协议，该副本同步协议支持增量式的构建客户端副本；本发明部分复制方法以服务端增加一小部分内存为代价换来了客户端内存消耗的大幅缩减和操作执行效率的提升。另一方面，由于现有的协同编辑应用都会将各种结构转换为线性结构做一致性维护。因此本发明提出的部分复制方法具有普遍意义，只要稍作改进就能够在其他结构中应用。

技术领域

本发明属于协同编辑算法技术领域，具体涉及地址空间转换算法中的部分复制方法，以利于系统资源充分利用。

背景技术

协同编辑算法的提出，最初是为了支持多个用户实时编辑同一份文档时，操作能够实时响应并且算法能够自动处理操作之间的冲突。在协同编辑算法的研究过程中，研究者们提出了不少优化方法，每种优化方法对应于一种思想，思想通常能够作用于多个不同种类的算法，甚至能够作用于跨领域的多个不同算法。地址空间转换算法是协同编辑算法中的一种，地址空间转换算法能够实时的解决操作之间的冲突问题。

在系统编辑中，为了能够快速的处理用户的本地操作，客户端往往会存储一个本地副本。在早期的系统编辑应用中，客户端往往是个人PC，内存，网络带宽资源相应比较充分。随着移动互联网时代的到来，协同编辑应用也渐渐在手机上普及，另一方面随着协同编辑的技术发展协同编辑算法的编辑对象，也从一开始的纯文本发展到现在的XML，树形结构，甚至为3D模型。因此，客户端存储全副本的技术，已经不能适用于资源相对紧缺的移动端上了。需要一种更加高效利用系统资源的系统编辑算法。

部分复制方法是在分布式系统中产生的一种技术，利用用户在一段时间内的编辑操作往往集中在大副本中的一个小范围这个特点，部分复制技术可以应用到协同编辑算法中。同样在中心化的地址空间转换算法中，部分复制方法允许客户端仅仅存储一小块副本，从而能够降低用户在本地执行操作的时间，更加充分的利用好客户端的系统资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够充分利用网络带宽资源，提高客户端操作执行速度的地址空间转换算法中的部分复制方法。

为了让地址空间转换算法能够支持部分复制方法，本发明解决了许多技术挑战。第一，从算法层面上支持部分复制方法，需要对原先中心化地址空间转化算法的服务器与客户端的副本结构进行重新设计；第二，对于原先服务器和客户端的操作同步协议，针对新的部分复制做相应改进；第三，在部分复制方法中，客户端在编辑完一段副本之后会向服务器重新请求新范围的副本。因此，需要设计服务器和客户端全新的副本同步协议，来支持客户端切换副本。

本发明提出的地址空间转换算法中的部分复制方法，具体包括：

一、构建服务器与客户端的副本存储结构

副本存储结构，可以基于AST算法的线性存储结构设计，也可以采用红黑树进行性能优化。此处，采用线性存储结构作为示例。相较于传统的AST的节点设计，改变了在单个节点存储单个字符的存储方式，单个节点上可以支持存储字符串，用户在一个操作内所产生的字符会存储在一个节点上。基于线性存储结构设计的服务器全副本存储结构如图2所示，客户端的部分副本存储结构如图3所示。

(一)中心服务器上的全副本结构，包含文档结构、活跃范围表、哈希表、Tag集合。

(1)关于文档结构(DOC)；文档结构由字符节点的队列组成，每个节点由其对应的一个插入操作创建，每个节点上可以挂载操作。节点的某时的有效状态取决于，其对应时间戳下的最新操作的类型，如若最新操作为插入操作，则节点状态为有效，若为删除操作，则节点状态为无效。在协同编辑系统中，用户端操作包括插入和删除，用来表示用户对于文档的编辑行为，本文中称为编辑操作。编辑操作的定义如下：