public TimeDiagram CreateDiagram <T>(IGraphicsFactory <T, IGraph> factory, out InteractiveDiagram interactiveDiagram) where T : InteractiveDiagram
{
List <string> labels = new List <string>(Parameters.ChannelCount + Parameters.QueueCapacity + 3);
labels.Add("Заявки");
for (int i = 0; i < Parameters.ChannelCount; i++)
{
labels.Add($"Канал { Parameters.ChannelCount - i }");
}
for (int i = 0; i < Parameters.QueueCapacity; i++)
{
labels.Add($"Место { Parameters.QueueCapacity - i }");
}
labels.Add("Обслужено");
labels.Add("Отказ");
T idg = factory.CreateEmptyDiagram(labels);
TimeDiagram diagram = new TimeDiagram(Parameters.ChannelCount, Parameters.QueueCapacity, idg);
FillDiagram(diagram);
interactiveDiagram = idg;
return(diagram);
}
void FillDiagram(TimeDiagram timeDiagram)
{
double step = 0.5 / Parameters.ThreadIntencity;
RandomGenerator rnd = new RandomGenerator(Parameters.MinRandomValue);
double realTime = 0;
double fixedTime = 0;
for (int i = 0; !Parameters.HasClientLimit || i < Parameters.ClientLimit; i++)
{
double realRndValue;
double rndValue = rnd.Next(Parameters.ThreadIntencity, out realRndValue);
realTime += rndValue;
while (fixedTime < realTime)
{
timeDiagram.CheckClientCountAtTime(fixedTime);
fixedTime += step;
}
if (Parameters.HasTimeLimit && realTime > Parameters.TimeLimit)
{
break;
}
PushClient(realTime, rnd, realRndValue, rndValue, timeDiagram);
}
timeDiagram.FinishDiagram();
}
// Добавляет новое событие на диаграмму
private void SaveEvent(TimeDiagram diagram, DestroyableElement e, ElementState state, double t)
{
diagram[e.Data].Add(new StatePoint()
{
Time = t, State = state
});
}
public TimeDiagram CreateDiagram()
{
var diagram = new TimeDiagram(Parameters.ChannelCount, Parameters.QueueCapacity);
FillDiagram(diagram);
return(diagram);
}
static string MakeReport(ParametersContainer diagramParameters, TimeDiagram timeDiagram)
{
return(diagramParameters.ToString() + "\r\n" + ReportTool.MakeReport(timeDiagram, clientMetrics, GetMetrics(timeDiagram.ChannelCount, timeDiagram.QueueCapacity)));
}
/// <summary>
/// Создает новую линию в пути заявки, обслуженной на указанном месте обслуживания.
/// </summary>
/// <param name="channelIndex">Индекс используемого места обслуживания.</param>
/// <param name="arrivalTime">Время начала обслуживания.</param>
/// <param name="rnd">Используемый ГСЧ</param>
void CreateChannelLine(int channelIndex, double arrivalTime, RandomGenerator rnd, TimeDiagram timeDiagram)
{
double realRndValue;
double clientSerivceTime = rnd.Next(Parameters.ChannelsIntencites[channelIndex], out realRndValue);
double departureTime = arrivalTime + clientSerivceTime;
channelIdleTimes[channelIndex] = departureTime;
timeDiagram.PushChannelLine(channelIndex, clientSerivceTime, realRndValue);
timeDiagram.PushServedPoint();
}
/// <summary>
/// Добавляет в систему новую заявку и строит ее путь.
/// </summary>
/// <param name="arrivalTime">Время прибытия заявки</param>
/// <param name="rnd">Импользуемый ГСЧ</param>
void PushClient(double arrivalTime, RandomGenerator rnd, double realRndValue, double interval, TimeDiagram timeDiagram)
{
timeDiagram.PushStartPoint(arrivalTime, realRndValue, interval);
int usingChannel = GetNextPossibleChannel(arrivalTime);
if (usingChannel == -1)
{
timeDiagram.PushRefusedPoint();
return;
}
if (channelIdleTimes[usingChannel] < arrivalTime)
{
CreateChannelLine(usingChannel, arrivalTime, rnd, timeDiagram);
return;
}
int queuePlaceIndex = GetQueuePlaceIndex(arrivalTime);
if (queuePlaceIndex == -1)
{
timeDiagram.PushRefusedPoint();
return;
}
double queuedStart = arrivalTime;
for (int i = queuePlaceIndex; i >= 0; i--)
{
double queuedEndTime = i != 0 ? queueIdleTimes[i - 1] : channelIdleTimes[usingChannel];
queueIdleTimes[i] = queuedEndTime;
timeDiagram.PushQueueLine(i, queuedEndTime - queuedStart);
queuedStart = queuedEndTime;
}
CreateChannelLine(usingChannel, queueIdleTimes[0], rnd, timeDiagram);
}
// Симлуляция одной итерации до отказа (или истечения времени)
private IterationReport RunIteration(ComputationGraph cGraph, SimulationSettings settings, bool saveTimeline = false)
{
/* Идея алгоритма
* Есть события (отказ или восстанолвение), которые
* хранятся в куче. На вершине кучи всегда самое ближайшее событие
*
* Есть заявки на восстановление, которые помещаются в очередь с
* какой-то политикой
*
* - Генерируем событие отказа, помещаем его в кучу
* - Извлекаем из кучи очередное событие
* - Отказ:
* - Отказываем элемент
* - Помещаем заявку на восстановление в очередь
* - Генерируем новый отказ, помещаем в кучу
* - Восстановление
* - Восстанавливаем элемент
*
* - Каждый раз мы берем свободных воркеров и раздаем
* им задачи из очереди. Каждая задача становится событием
* восстановления через некоторое время
*/
var repairTimeList = new List <double>();
TimeDiagram diagram = null;
if (saveTimeline)
{
diagram = new TimeDiagram();
foreach (var element in cGraph.Elements)
{
var tl = new TimeLine();
tl.Add(new StatePoint()
{
State = ElementState.OK, Time = 0
});
diagram.Add(element.Value.Data, tl);
}
}
var heap = new Heap <SimulationEvent>(new MinPriorityComparer <SimulationEvent>());
var repairQueue = settings.RepairFactory.CreateQueue();
double t = 0;
int freeWorkers = settings.RepairTeamsCount;
// Генерируем первый отказ
SimulationEvent ev = GenerateFailureEvent(cGraph, t);
heap.Add(ev);
while (cGraph.IsPathExists() && t < settings.MaxTime)
{
ev = heap.Pop();
t = ev.Time;
if (ev.Type == EventType.FAILURE)
{
ev.Element.IsDestroyed = true;
// Добавляем задачу в очередь на восстановление
if (settings.IsRepair)
{
CreateRepairTask(ev, t, settings.RepairIntensity, repairQueue);
}
// Сохраняем событие на диаграмме
if (saveTimeline)
{
SaveEvent(diagram, ev.Element, ElementState.FAILURE, t);
}
ev = GenerateFailureEvent(cGraph, t);
heap.Add(ev);
}
else
{
ev.Element.IsDestroyed = false;
freeWorkers++;
// Сохраняем событие на диаграмме
if (saveTimeline)
{
SaveEvent(diagram, ev.Element, ElementState.OK, t);
}
}
// Начинаем восстанвливать
while (freeWorkers > 0 && repairQueue.Count > 0 && settings.IsRepair)
{
var task = repairQueue.Pop();
ev = new SimulationEvent()
{
Element = task.Element,
Time = t + task.TimeToRepair,
Type = EventType.REPAIR
};
heap.Add(ev);
freeWorkers--;
// Сохраняем статистику по восстановлению
repairTimeList.Add(task.TimeToRepair);
// Сохраняем событие на диаграмме
if (saveTimeline)
{
SaveEvent(diagram, ev.Element, ElementState.REPAIR, t);
}
}
}
return(new IterationReport()
{
FailureTime = t,
RepairTimes = repairTimeList,
TimeDiagram = diagram
});
}
