ODL-Sprachkonstrukte und interaktive Benutzerschnittstelle - TUM

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94 KAPITEL 5: IMPLEMENTIERUNGis Ports( var.c1, var.p ) or is Ports( var.c2, var.p ) oris Ports( var.c3, var.p ) ) )Hier wird für den Port p festgestellt, ob er zu einer der paarweise verschiedenen Komponentenc1, c2 oder c3 gehört, indem die mehrwertige Relation Ports zwischen Komponenten undPorts benutzt wird. Die mehrwertige Relation Ports zwischen Komponenten und Ports kanndurch die einwertige Relation Component zwischen Ports und Komponenten ersetzt werden:exists var:( c1:Component, c2:Component,c3:Component, p:Port ).(neg var.c1 = var.c2 and neg var.c1 = var.c3 andneg var.c2 = var.c3 and (var.p.Component = var.c1 or var.p.Component = var.c2 orvar.p.Component = var.c3 ) )In diesem Beispiel sinkt die Auswertungszeit von 38 auf 32 Sekunden. Der Beschleunigungseffektwird dadurch erreicht, dass bei der Überprüfung des Bestehens einer einwertigen Relationlediglich ein Vergleich ausgeführt werden muss, während bei der Überprüfung einer mehrwertigenRelation alle assoziierten Entitäten mit der getesteten Entität verglichen werden müssen.Wir haben verschiedene Techniken zum Entwurf optimierter Abfragen betrachtet. Nun wollen wirein praktisches Beispiel geben, in dem alle besprochenen Techniken Anwendung finden. Wir entwerfenein benamtes PrädikatcomponentsConnected( c1:Component, c2:Component )der für zwei Komponenten feststellt, ob sie durch einen Kanal verbunden sind. Die Effizienz verschiedenerVersionen dieses benamten Prädikats testen wir mit der Abfrageexists comps:{ c:( c1:Component, c2:Component ) |c.c1.Name = ”Till1” and c.c2.Name = ”Connection1” }.call componentsConnected( comps.c1, comps.c2 )die das Prädikat genau einmal ausführt. Anschließend stellen wir verschiedene Formulierungen desbenamten Prädikats vor, wobei in jeder nächsten Version die Änderungen gegenüber der vorherigendurch Unterstreichung hervorgehoben werden.Die erste unoptimierte Version des Prädikats istcomponentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ch:Channel. exists p1:Port. exists p2:Port.(( ( is SourcePort( ch, p1 ) andis DestinationPort( ch, p2 ) ) or( is SourcePort( ch, p2 ) andis DestinationPort( ch, p1 ) ) ) and( is Ports( c1, p1 ) and is Ports( c2, p2 ) ) )Seine Ausführung dauert 68 Sekunden. Als erste Optimierung ersetzen wir die Quantorliste durcheinen Produkttyp, wobei die vom ersten exists-Quantor gebundene Variable nicht in den Produkttypeingebracht wird:componentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ch:Channel. exists ports:( p1:Port, p2:Port ).(( ( is SourcePort( ch, ports.p1 ) andis DestinationPort( ch, ports.p2 ) ) or( is SourcePort( ch, ports.p2 ) andis DestinationPort( ch, ports.p1 ) ) ) and( is Ports( c1, ports.p1 ) and is Ports( c2, ports.p2 ) ) )Die Auswertungszeit sinkt dadurch auf 52 Sekunden. Als nächste Optimierung wollen wir die mehr-
5.4 ENTWURF OPTIMIERTER ODL-ABFRAGEN 95wertige Relation Ports zwischen Komponenten und Ports durch die einwertige Relation Componentzwischen Ports und Komponenten ersetzen:componentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ch:Channel. exists ports:( p1:Port, p2:Port ).(( ( is SourcePort( ch, ports.p1 ) andis DestinationPort( ch, ports.p2 ) ) or( is SourcePort( ch, ports.p2 ) andis DestinationPort( ch, ports.p1 ) ) ) and( ports.p1.Component = c1 and ports.p2.Component = c2 ) )Die Auswertung dauert nun 48 Sekunden. Als nächstes bringen wir einen Teil des Quantorterms alsRestriktionsbedingung in den Produkttyp ein, der dadurch zu einem eingeschränkten Typ wird:componentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ch:Channel.( exists ports:{ p:(p1:Port, p2:Port) |is Ports( c1, p.p1 ) and is Ports( c2, p.p2 ) }.(( is SourcePort( ch, ports.p1 ) andis DestinationPort( ch, ports.p2 ) ) or( is SourcePort( ch, ports.p2 ) andis DestinationPort( ch, ports.p1 ) ) ) )Die sich ergebende Auswertungszeit von 24 Sekunden lässt sich nun durch die Aufspaltung des Restriktionstermserheblich senken:componentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ch:Channel.( exists ports:(p1:{ port:Port | is Ports( c1, port ) },p2:{ port:Port | is Ports( c2, port ) } ).(( is SourcePort( ch, ports.p1 ) andis DestinationPort( ch, ports.p2 ) ) or( is SourcePort( ch, ports.p2 ) andis DestinationPort( ch, ports.p1 ) ) ) )Durch diese Optimierung fällt die Auswertungszeit auf 2.7 Sekunden. Jetzt ersetzen wir die Restriktionsbedingungdurch den direkten Zugriff auf die Relation Ports zwischen Komponenten und Ports:componentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ch:Channel.( exists ports:(p1:element (c1.Ports), p2:element (c2.Ports) ).(( is SourcePort( ch, ports.p1 ) andis DestinationPort( ch, ports.p2 ) ) or( is SourcePort( ch, ports.p2 ) andis DestinationPort( ch, ports.p1 ) ) ) )Die Auswertungszeit verbessert sich jetzt auf 0.4 Sekunden. Als Letztes ersetzen wir die auf den Kanalbezogenen Bedingungen im Quantorterm durch den direkten Zugriff auf die Relationen InChannelund OutChannels:componentsConnected( c1:Component, c2:Component ) :=exists ports:( p1:element (c1.Ports), p2:element (c2.Ports) ).(( exists ch1:element (ports.p1.OutChannels).ch1 = ports.p2.InChannel ) or( exists ch2:element (ports.p2.OutChannels).ch2 = ports.p1.InChannel ) )Die nun erreichte Laufzeit beträgt gerade einmal 0.05 Sekunden, was gegenüber der Ausgangsformu-
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Technische UniversitätMünchenFaku
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ZusammenfassungDie vorliegende Dipl
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4 INHALTSVERZEICHNIS6 Verbesserungs
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Kapitel 4Erweiterung von ODLZur Auf
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