[發明專利]一種反射式面向對象仿真引擎

有效

• 申請號: 201210180204.9
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN103455647A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 黃曉冬;溫瑋;方偉;凌緒強
• 申請（專利權）人: 黃曉冬;溫瑋;方偉;凌緒強
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 苗青盛;黃慶芳

技術領域

本發明涉及計算機交互仿真技術，更具體地，涉及一種反射式面向對象仿真引擎。

背景技術

計算領域的反射(Reflection)于1982年被B.Smith從人工智能領域引入，為了與人工智能領域的反射相區別，計算領域的反射被稱為計算性反射(Computational?Reflection)。

計算性反射首先被程序語言的設計領域所采用，在面向對象語言方面取得的成績最為突出。典型的如OpenC++、MetaJava和Java的反射式版本等就是基于反射的面向對象語言。近年來，反射機制也被應用于操作系統和中間件系統，并被認為是下一代中間件的關鍵技術之一。

原理上，計算領域的反射是指軟件實體按照描述和操作實體所面臨的問題域相同的方式，來描述和操作實體自身的能力。系統自述與因果關聯是反射系統的兩個重要特征和機制，這些機制使得反射系統在運行時其狀態和行為是為自己可觀和可控的，這個特性為系統不需要重新編譯就實現結構和行為的進化提供了可能。

所謂因果關聯，是指對反射系統自描述的改變能夠立即反映到系統底層的實際狀態和行為，反之亦然。換句話說，及底層的狀態或者行為與上層的描述具有一致性和相互關聯性。

1995年，美國國防部提出建模與仿真計劃的公共技術框架之一HLA，已經成為高層的體系結構和實現分布交互仿真系統互操作的工業標準。其中，HLA/提供了仿真系統的基本框架和接口規范，采用基于HLA體系結構，旨在提高系統的伸縮性和靈活性，促進模型的可重用和互操作。HLA/RTI通過訂閱/發布關系的描述并實現仿真成員的交互，隱藏了通信的細節；在時間管理服務的支持下能方便地保證仿真成員在時間邏輯上的一致性。但是HLA/RTI以成員作為系統集成和復用的基本單元粒度太粗；僅支持對成員間接口進行建模；HLA/RTI提供的服務質量和能力在動態性、安全性等方面需要改善和拓展；HLA/RTI編程接口不夠友好。

發明內容

為克服上述缺陷，將反射技術引入到分布交互仿真領域，基于反射的思想和技術開發面向對象的仿真引擎。

根據本發明的一個方面，提出了一種反射式面向對象仿真引擎，包括門戶層、內核服務層和支撐層，其中，門戶層提供連接應用層的各種仿真應用的接口和服務，該接口包括基于面向對象接口、MVC的接口和面向方面的接口；內核服務層構建在反射式對象語義模型上，提供組件管理、對象管理、事件管理和調度管理服務；支撐層通過底層中間件橋接器與服務層中包括管理服務的仿真框架連接，用于實現底層的支撐服務與核心服務的橋接，以使核心服務與底層設施隔離。

本發明通過將反射技術引入使得仿真引擎具有支持動態模型表達、動態重配置、可運行時進化等高級特性；通過提供元編程機制，截取器等擴展機制，本引擎具有可擴展性好、適應性強、易用性好的優點，基于本發明的仿真系統更加便于開發和維護。

本申請主要涉及分布式交互仿真領域的軟件開發，典型的應用場合是大規模武器裝備作戰仿真、復雜產品虛擬樣機工程、基于計算機的模擬訓練器研制。本發明也可推廣作為其它分布/并行計算的平臺，同時也可以應用到娛樂行業，如網絡游戲開發。

附圖說明

圖1是反射式面向對象仿真引擎ROSE的層次結構圖；

圖2是ROSE主運行流程示意圖；

圖3是ROSE的事件調度策略示意圖；

圖4是ROSE的面向對象接口示意圖；

圖5是ROSE的平臺接口示意；

圖6是ROSE的對象類結構與接口示意圖；

圖7是ROSE的對象體系示意圖；

圖8是ROSE對象在不同進程時交互示意圖。

如圖所示，為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的結構和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在該特定結構、器件和環境中，根據具體需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或者修改仍然包括在后附的權利要求的范圍中。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種反射式面向對象仿真引擎進行詳細描述。

在以下的描述中，將描述本發明的多個不同的方面，然而，對于本領域內的普通技術人員而言，可以僅僅利用本發明的一些或者全部結構或者流程來實施本發明。為了解釋的明確性而言，闡述了特定的數目、配置和順序，但是很明顯，在沒有這些特定細節的情況下也可以實施本發明。在其他情況下，為了不混淆本發明，對于一些眾所周知的特征將不再進行詳細闡述。