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龙图腾网获悉江苏电力信息技术有限公司申请的专利一种计算资源受限下大数据处理的细粒度缓存替换算法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115470158B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211024976.3，技术领域涉及：G06F12/127；该发明授权一种计算资源受限下大数据处理的细粒度缓存替换算法是由张斌;周昊程;杨定坤;赵南;董平;刘春艳;封晶;孙澄宇设计研发完成，并于2022-08-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种计算资源受限下大数据处理的细粒度缓存替换算法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种计算资源受限下大数据处理的细粒度缓存替换算法，包括以下步骤：分析计算资源对缓存过程与缓存粒度的影响；在计算资源受限环境下考虑面向抽象数据集包含的数据块的缓存替换问题，以最小化大数据处理应用的整体执行时间为目标建立细粒度缓存替换问题的数学模型，模型决策每个时刻t的待缓存数据块；基于大数据处理算子的计算特征与面向数据块的贪心缓存策略对缓存替换问题进行转换；基于动态规划思想求解细粒度缓存替换问题。本发明通过分析计算资源与缓存粒度的关系，在计算资源受限场景下提出细粒度缓存替换算法，大幅减少了大数据处理应用的完成时间，同时提高了缓存过程的缓存命中率。

本发明授权一种计算资源受限下大数据处理的细粒度缓存替换算法在权利要求书中公布了：1.一种计算资源受限下大数据处理的细粒度缓存替换算法，其特征在于：首先为多任务并行式大数据处理应用中的并行执行模式建立数学形式模型，而后，在计算资源受限场景下考虑计算资源对缓存过程的影响，提出数据块级别的细粒度缓存替换算法，包括如下步骤： 1分析计算资源对缓存过程的影响：在面向大数据处理系统的缓存替换问题中，得到计算资源与缓存粒度的关系，具体总结为：当计算资源充足时，仅缓存抽象数据集的部分数据块无法加速数据处理过程，此时将缓存对象设为抽象数据集，考虑粗粒度缓存替换算法；当计算资源受限时，仅缓存抽象数据集的部分数据块即可加快数据处理应用的执行，此时将缓存对象设为内存数据块，考虑细粒度缓存替换算法； 2为细粒度缓存替换问题建立数学模型：首先以任务调度的方式在缓存替换问题中对计算资源进行建模，而后通过大数据处理应用抽象而成的有向无环图G＝V,E蕴含的数据处理模式，分别对典型大数据处理中应用、作业、阶段、任务的执行时延和待缓存数据块进行建模；在此基础上，细粒度缓存替换问题被定义为：在每个数据块bt计算完毕的时刻t，决策该时刻的待缓存数据块集合从而最小化数据块bt所在的数据处理作业及后续所有作业的整体执行时延； 3基于大数据处理特征对缓存替换问题进行转换：由于面向计算资源受限场景的细粒度缓存替换问题为NP难问题，基于大数据处理算子的计算特征与面向数据块的贪心缓存策略，将已建模的缓存替换问题转换为经典NP完全问题的变种； 4基于动态规划设计细粒度缓存替换算法：基于算子的计算特征与面向数据块的贪心缓存策略将问题转化为有界背包问题的变种；该算法包含两大模块，分别为基于数据处理特征的预处理模块和基于动态规划思想的细粒度缓存替换模块；其中，前者包含基于算子计算特征的问题转换步骤和基于数据块贪心缓存策略的问题转换步骤； 5分析细粒度缓存替换算法的计算复杂度：基于动态规划思想的数据块级缓存替换算法的计算复杂度由其包含的三大模块决定，与大数据处理应用中出现的数据块总数量|B|、缓存空间的内存上限L相关，细粒度缓存替换算法的计算复杂度为O|B|2×L。

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