基于內容的發布訂閱系統中快速匹配算法的研究

摘 要：當今的社會是一個信息交匯的社會，這些信息在以秒的速度不斷更新著。因此，如何在強大的信息當中，實現對于發布訂閱系統的研究，就需要借助快速匹配算法來實現來對于其研究。本文從發布訂閱系統入手分析，通過了解它的優勢從而再結合快速匹配算法。從三種快速匹配法入手，有針對性的進行分析它們在訂閱系統中的優勢，從而為提高對于信息整合效率的基礎上，更好的實現信息的匹配。

關鍵詞：發布訂閱系統；優勢；快速匹配算法；研究

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-01

一、引言

當下可以成的上是一個信息時代，隨著信息技術的不斷發展，受眾對于信息的需求量不斷攀升。面對如此大的受眾需求，如何能夠實現訂閱系統的優化是當前我們面臨的一個重要挑戰。而其中的快速匹配算法給發布訂閱系統帶來了很大程度上的優化。在此，筆者從自己的專業知識和實踐出發，在本文中提出來一些自己的的見解。

二、發布訂閱系統

（一）發布訂閱系統的作用和意義

發布訂閱系統具有許多鮮明的特點，我們接觸最多的就是它的耦合點、通信和同步性。在實際的應用當中，我們可以將大規模的系統分布通過整合來實現它自身的應用性。在發布訂閱信息當中，對于發布者和訂閱者具有明顯的分界。通常將信息的生產和使用者的不同講他們分為發布者和訂閱者。其中發布訂閱系統起到的主要作用就是發布者將訂閱者感興趣的信息及時推送路由給訂閱者的過程。

（二）發布訂閱系統的優勢

從當下信息整合中，仍然離不開發布訂閱系統，不僅僅是因為它一直伴隨著信息搜索的發展，更重要的是它擁有一些不可代替的優勢。

（1）較為松散的耦合

對于發布信息系統而言，它和可以很好的實現信息散布者和訂閱者之前的耦合，同時不需要知道彼此之間的存在的，同時相互之間的操作都是可以繼續獨立的，不需要在對方的允許下進行。相較于傳統的緊密耦合而言，它必須要在服務器運行過程中，才可以接收到客戶端發送的消息，如果服務器不運行，便會直接制約客戶端的運行。因此，可以說客戶端和服務器是相互制約著發展的，它們之間存在著一種緊密的耦合，相較于松散耦合而言，不僅可以方便服務器和客戶端的之間信息的傳送，對于發布者和訂閱者實質上也是一種優化。另外可以解耦發布者和訂閱者的一些信息。

（2）縮放性更好

在發布訂閱系統當中，對于安裝性較小的操作而言，主要是基于網絡而發送的，在這里就需要考慮消息緩存問題。同傳統的客戶端而言，發布訂閱系統可以針對于信息提供更好的縮放性。但是在這里，我們不得不提的就是訂閱系統中仍然存在一個漏洞值得我們去克服，那就是在面對系統省級過程中，由于同其他外部的服務器當中的數據訂閱系統中心的數據出現共享時，縮放性的這一優勢就不復存在。因此，這也是當下我們在完善發布訂閱系統中需要不斷深入探索的另一個方面。

三、對于三種快速匹配算法的分析比較

目前基于內容的發布/訂閱系統的廣發應用，以及它在實際中起到的不錯反響，它正在成為當下的研究熱點。在系統當中，由于事件不再依賴于外部的某個標準（如通道、主題等）分類，，而是按照事件本身的內容分類。這樣對于訂閱者而言，在選擇和閱讀上提供了較大的方便。訂閱者根據事件的內容來訂閱事件，首先可以使得他們擁有更多的自主性，其次可以使得訂閱者跳出了系統預先定義的主題的限制，從而可以使得他們訂閱的信息更加適合和科學。這也是系統可以快速發展應用開來的重要原因之一。

盡管基于內容的發布/訂閱系統更加靈活，，但是也使系統的設計復雜化，一個核心問題就是如何實現大量事件與大量訂閱間基于內容的高速匹配，即快速匹配算法的實現和應用。筆者通過對于實際數據的實驗之后發現，在三種匹配算法當中，暴力匹配法的效率最低。而由于具有多重索引和約束覆蓋特性，本算法的效率比傳統的計數算法有較大的提高。通過對于這三種算法的效率的比較之后，不難發現它們都隨著事件屬性個數的增加而降低，這是由于它們都包含一個對事件所有屬性進行依次處理的循環過程。另外，通過對于它們屬性取值范圍的變化可以看出暴力匹配法和傳統計數法的效率基本沒有影響，但如果講這些屬性取值范圍擴大而進行實驗的花，根據之前積累的經驗來看，匹配效率反而大大提高。因此，我們可以說在匹配算法多種由多值索引的結構所導致的。屬性種類越多的、屬性索引項會越分散的情況下檢索效率可以得到很大提高。

因此，我們也可以說本算法在用戶訂閱表述更加豐富的情況下反而能夠進一步提高匹配效率。在世紀的發布訂閱系統當中，如果出現訂閱的數量增加，那么本算法的效率降幅要比暴力匹配法和傳統計數法小的多，因此我們可以說它的擴展性很好，適合應用在大規模系統中。

四、結論

通過對于以上三種快速匹配算法的分析，我們在訂閱語言和匹配算法研究的基礎上，通過綜合分析提出了一個高效的匹配算法。通過對于三種快速匹配算法的全面分析，可以利用多級索引將事件和相關的約束進行高速匹配，同時利用約束間的覆蓋關系減少匹配次數.。這些都是我們在今后的發展中可以關法應用的。由于以上三種快速匹配算法都具有很強的擴展性，而且她們也都具有自身的特色。因此我們可以通過以后的深入研究，利用它們自身的優勢來實現對于快速匹配算法的優化。我們未來的工作是將該算法集成到我們基于內容的發布訂閱原型系統中，從而通過全面優化力爭在基于內容的路由算法的研究上具有全新的突破。

參考文獻：

[1]胡寧靜，鄧婷婷，康忠毅.發布訂閱系統中多級索引匹配過濾器[J].計算機工程與應用，2012（16）.

[2]張彩云，康亞男，成汝震.基于內容的發布訂閱模型中高效的匹配算法[J].河北師范大學學報（自然科學版），2009（04）.

[3]齊鳳亮，金蓓弘，陳海彪.發布訂閱系統中的原子訂閱管理和匹配[J].計算機科學，2009（12）.

[4]苑洪亮，張捷，郭長國.基于內容的發布訂閱中間件對移動環境的擴展支持技術研究[J].微電子學與計算機，2012（09）.