作為電力領(lǐng)域的軟件產(chǎn)品服務(wù)公司，常常要面對(duì)電力用戶大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)和圖形處理工作，軟件產(chǎn)品性能和體驗(yàn)頻遭詬病的情況時(shí)有發(fā)生。在此結(jié)合具體的案例，闡述一下電力行業(yè)如何進(jìn)行軟件優(yōu)化從而滿足客戶需求。

        基于由于電力行業(yè)的行業(yè)特性，應(yīng)用軟件產(chǎn)生或消費(fèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量巨大，且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高，各項(xiàng)信息元素交織綁定，相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系隱含在不同的數(shù)據(jù)字段中。以SCD文件為例，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由常見(jiàn)的Header、Substation、Communication、IED、DataTypeTemplates等元素組成。Header元素下包含了SCD文件自身信息和歷史版本信息；Substation元素下存儲(chǔ)著變電站的基本信息、一次設(shè)備及設(shè)備間拓?fù)潢P(guān)系；Communication元素下存儲(chǔ)著變電站相關(guān)設(shè)備的組網(wǎng)和通信配置連接信息；IED元素下存儲(chǔ)了變電站相關(guān)所有的設(shè)備信息；DataTypeTemplates則主要存儲(chǔ)了文件中使用到的數(shù)據(jù)類型模板。Communication和IED元素是SCD文件中最重要也是占比最大的兩部分，實(shí)際關(guān)注的信息往往交織存儲(chǔ)在這兩部分中。信息的交織關(guān)聯(lián)，加上部分設(shè)計(jì)廠商對(duì)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的理解不同，客觀上注定了SCD文件的復(fù)雜性。

        SCD文件的信息量很大，以蟠龍智能變電站建設(shè)SCD文件為例，其文件大?。ㄎ磯嚎s時(shí)）為120M，其中包含虛回路總量為100453條。由于單條虛回路相互關(guān)聯(lián)的IED設(shè)備虛端子并不是直接保存在LN中的，加上SCD文件自身的復(fù)雜性，實(shí)際查詢時(shí)每個(gè)虛端子將觸發(fā)一部分記錄的查詢，整體全部虛端子觸發(fā)的關(guān)聯(lián)查詢量巨大。

        實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)SCD差異化比較功能業(yè)務(wù)層面的檢測(cè)要求，需要完成整個(gè)SCD文件所有虛回路信息的比對(duì)，這就要求短時(shí)間內(nèi)完成大量信息的提取和比對(duì)，對(duì)軟件性能設(shè)計(jì)是一個(gè)考驗(yàn)。尤其在大型SCD文件對(duì)比時(shí)，該性能問(wèn)題凸顯，用戶也對(duì)該場(chǎng)景提出了性能優(yōu)化的訴求。

        在收到用戶對(duì)SCD比較性能優(yōu)化的要求后，我司成立了專項(xiàng)小組進(jìn)行性能攻關(guān)。小組結(jié)合SCD文件、虛信號(hào)存儲(chǔ)特征以及SCD可視化工具的實(shí)際設(shè)計(jì)情況，選擇了以較小內(nèi)存犧牲換取較大的運(yùn)行時(shí)間的解決思路。經(jīng)過(guò)識(shí)別，性能的瓶頸在于大量的虛端子信息訪問(wèn)。由于虛端子信息龐大，完全進(jìn)行信號(hào)的兩層緩存勢(shì)必占用龐大的內(nèi)存，以往處理過(guò)程中對(duì)虛端子僅保留了一層緩存，而不像IED基本信息那樣設(shè)計(jì)了兩層緩存。考慮到用戶辦公電腦配置普遍不高，小組在第二層緩存信息的存儲(chǔ)上做了大量分析，最終選定了五個(gè)關(guān)鍵字段作為第二層緩存的基本信息。經(jīng)過(guò)測(cè)試，第二層緩存信息的加入大幅度提升了訪問(wèn)速度，在SCD文件解析環(huán)節(jié)性能提升了400%-700%，且該比例隨著SCD文件的增大而愈發(fā)明顯，改進(jìn)效果讓人欣喜。小組再接再厲繼續(xù)優(yōu)化，針對(duì)緩存字段的特殊性，通過(guò)增加少量運(yùn)算，在保證速度基本不變的前提下將第二層緩存的五個(gè)關(guān)鍵字段整合為四個(gè)，緩存條目數(shù)量也下降至原來(lái)的40%，最終將新加緩存的內(nèi)存量控制在程序整體的18%以內(nèi)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

        在優(yōu)化軟件性能的路途上，軟件功能的強(qiáng)大和性能經(jīng)常產(chǎn)生矛盾，“空間換時(shí)間”和“時(shí)間換空間”則是兩個(gè)經(jīng)常需要權(quán)衡的方向，在保障功能完整的前提下盡可能的提升響應(yīng)速度和用戶體驗(yàn)永遠(yuǎn)是我們追求的目標(biāo)。