Qu-Prolog编程与多用户会议调度系统设计

# Qu-Prolog编程与多用户会议调度系统设计 ## 1. Qu-Prolog编程基础 ### 1.1 消息选择机制 在Qu - Prolog中，消息选择机制用于处理消息缓冲区中的消息。消息选择的形式如下： ```plaintext message_choice ( MsgGuard1 -> CallConj1 ; MsgGuard2 -> CallConj2 ; ... MsgGuardn -> CallConjn ) ``` 每个`MsgGuard`的形式为`MsgPtn << S reply_to R :: Test`，其中`reply_to R`和`:: Test`是可选的。该机制会依次扫描消息缓冲区中的每个消息，与备选的消息守卫序列进行匹配。当找到一个消息`M`，它与某个消息守卫的`MsgPtn << S reply_to R`匹配，并且关联的`Test`调用成功时，该消息将从缓冲区中移除，并执行相应的`CallConj`。`Test`调用可以是任意的Qu - Prolog调用，通常用于测试消息`M`与`MsgPtn << S reply_to R`统一后得到的变量值。 消息选择调用在到达消息缓冲区末尾时会暂停，当有新消息添加时会自动恢复。还可以通过添加`timeout(T) -> TimeOutCall`作为消息选择的最后一个备选方案，将线程搜索可接受消息的时间限制为`T`秒。当达到时间限制且当前消息缓冲区中没有可接受的消息时，线程将执行`TimeOutCall`。 ### 1.2 响应式组件编程 代理或信息源的公共命名接口线程通常是其响应式组件。其作用是对外部消息做出反应，将任何扩展处理委托给分叉线程，以便能够快速对其他消息做出反应。这样的线程将执行一个目标，例如`reactions`，由以下形式的单个Qu - Prolog子句定义： ```plaintext reactions:- message_choice ( MsgPtn1 -> Action1 ; ... MsgPtnk -> Actionk ), reactions. % 尾递归调用 ``` ### 1.3 实现KQML风格的信息源 #### 1.3.1 KQML消息作为Prolog项 KQML消息的形式为`(performative :keyword1 value1 :keyword2 value2 ...)`，可以映射为Prolog项`performative([keyword1(value1), keyword2(value2), ...])`。例如，KQML消息`(ask-one :reply-with q123 :language prolog :content “price(ford,mondeo,X)”)`变为`ask_one([reply_with(q123),language(prolog),content(price(ford,mondeo,X))])`。 #### 1.3.2 信息服务器程序 假设在不同主机上启动一系列信息服务器应用程序，每个应用程序名为`kqml server`，其中有一个主线程名为`listener`。通过向`listener@kqml server:machine`发送KQML消息与服务器通信。`listener`线程的程序如下： ```plaintext listener_loop :- message_choice ( ask_if(AttList) << _ reply_to R :: (member(content(Q),AttList), member(reply_with(Lab),AttList)) -> (Q -> tell([in_reply_to(Lab),content(yes)]) >> R ; tell([in_reply_to(Lab),content(no)]) >> R ; ask_all(AttList) << _ reply_to R :: (member(content(Q),AttList), member(reply_with(Lab),AttList)) -> findall(Q,Q,Ans), % Ans成为Q的解实例列表 tell([in_reply_to(Lab),content(Ans)]) >> R ; stand_by(stream_all(AttList)) << _ reply_to R :: member(content(Q),AttList) -> thread_fork(ans_gen(Q,R),I), generator(I) >> R ; tell(content(A)) -> assert(A) ; untell(content(A)) -> retract(A) ), listener_loop. ans_gen(Q,R):- call(Q), % 获取查询Q的下一个答案 message_choice ( % 等待来自R的next或discard消息 next << R -> reply(Q) >> R, % 如果是next，发送已解决的Q作为回复 fail % 现在失败以获取call(Q)的下一个解 ; discard << R -> thread_exit). % 收到discard消息时终止 ans_gen(Q,R) :- % 当Q没有更多解时使用此子句 message_choice ( next << R -> reply(fail) >> R, thread_exit ; discard << R -> thread_exit). ``` ### 1.4 远程调用信息服务器 如果客户端是Prolog线程，可以使用以下元调用谓词（声明为运算符）透明地向信息服务器发送远程查询： - `Call..Q_S`：向查询服务器`Q_S`发送`ask if`消息。 ```plaintext Call..Q_S :- gen_label(Lab), ask_if([reply_with(Lab),content(Call)]) >> Q_S, tell(L) <<= Q_S, member(in_reply_to(Lab),L), member(content(yes),L). % 若答案为no，Call..Q_S失败 ``` - `Call?Q_S`：向查询服务器`Q_S`发送`ask all`消息，等待服务器返回解列表，然后根据需要使用`member`在本地回溯解。 ```plaintext Call?Q_S:- gen_label(Lab), ask_all([reply_with(Lab),content(Call)]) >> Q_S, tell(L) <<= Q_S, member(in_reply_to(La ```