物流路由線路配載前端演算法邏輯實現方案

京東雲開發者發表於2023-04-13
路由前端演算法

作者：京東物流 柳宏

1.前置知識

1.1 基本概念

1.1.1 配載

  • 配載代表著某條線路是否具有發往某個方向（區域、省市縣、分揀等）的能力，也可以說是網點（分揀中心）是否具有承載配載所指方向貨物的能力。一般網路規劃者，在均衡線路間貨量時，會透過調整配載來完成。
  • 線路上可允許配載貨物的“產品型別、最終妥投目的地”，透過線路的配載，計算 當前網點 到 目的網點 的 下一個網點 ，線路 繫結的配載代表透過當前線路最終可以到達的目的地 。以下圖為例

  • 表示：如果放置在整個路由網路資源中，一個標記T1的貨物要從北京發往福建，可選的路由有①北京站-北京-武漢-福建-福建站；②北京站-北京-廣州-福建-福建站；之所以剔除了北京站-北京-上海-福建-福建站以及北京站-北京-武漢-上海-福建-福建站，正是因為後兩條線路中未包含T1的配載程式碼，只標記了T2 ,說明這條線路只有配載航空的貨物，而沒有普通陸運的帶貨能力。
  • 下圖就是用於描述配載的樹形結構

1.1.2 班期與生失效日期

  • 班期：指的是發運頻率，1234567代表著每週七天中，這個班次的“上線時間”，一般來講，維護時缺失某個值，會造成路由中斷的現象。
  • 生失效日期：指的是該配載有效時間範圍

1.1.3 配載合併邏輯

  • 網點四級地址的關係以配載樹的形式展現，勾選節點新增的配載在右側的配載列表中展示

  • 當某個節點的子節點沒有全部勾選時，展示當前勾選的節點到配載列表中

  • 當某個節點的子節點全部勾選時（在符合相關條件時，這裡涉及到的演算法邏輯後面詳述），展示相應的父節點到配載列表中，這個邏輯是遞迴的

1.2 現有實現技術

•目前的線路配載前端基於zTree+FixedHeaderTable+JQuery實現，透過zTree監聽節點被選中和取消選中，計算該操作後是否觸發節點的合併或展開，進而重新渲染配載列表中的資料

2. 現狀問題

2.1 節點合併演算法邏輯有誤

  • 如果一個父節點下的所有子節點都被維護，即使子節點下的班期不同、生失效日期不重疊，系統都會自動合併到父節點。合併的展示效果為：
  • 班期：對於純新增配載顯示1234567；對於父節點下有一個子節點，班期顯示為已存在配載的班期
  • 生失效時間：統一為該切段線路的生失效日期
  • 例如：X線路被切割成兩段，2022-11-022023-01-25以及2022-01-26長久有效兩段，線上路檢視點選2022-11-02~2023-01-25 這段的配載維護，X下有A1（配載時間為2022-11-02長久有效、班期12），其父節點為A，A下還有子節點A2、A3。今天是11.17日，將A2、A3都勾選上（時間任意，班期為12345），配載會立刻合併為A（生效時間2022-11-022023-01-25，配載1234567）
線路X  
    生效時間        失效時間
    2022-11-02   2023-01-25

A(父節點)：包含A1、A2、A3三個子節點，當前只存在A1的配載如下：

    生效時間        失效時間        班期
A1  2022-11-02   2099-12-31      12
           
參考日期為11.17日，此時勾選A2+A3後觸發A的合併，此時配載列表展示A節點

    生效時間        失效時間        班期
A  2022-11-02   2023-01-25      1234567

2.2 配載儲存和顯示的值不一致

  • 上面操作觸發合併，提交後庫中儲存的配載記錄為：
    生效時間        失效時間        班期
A1  2022-11-02    2022-11-16     12
A   2022-11-17    2023-01-25     1234567

2.3 本質原因

  • 原有根據zTree節點觸發合併的演算法有問題，不考慮當前節點下其他子節點的配載的班期和生失效日期，而是根據是否同一個父節點直接合並。導致合併邏輯錯誤，儲存與展示的資料不一致。

3. 預期效果

3.1 配載合併班期邏輯

  • 條件：同一個父節點+各個子節點班期一致
A(父節點)：包含A1、A2、A3三個子節點，其中任意節點的班期不一致都無法合併

3.2 配載生失效日期切斷邏輯

  • 新新增節點，生效日期為 參考日期，失效日期為 線路失效日期

  • 參考日期選擇 大於 當前 同級子節點的某天，當觸發合併時
  • 合併後的父節點：生效日期取參考日期，失效時間取同級子節點列表中失效時間最小的
  • 合併後的子節點：

1）如果 原始生效日期小於合併後父節點的生效日期，則切斷 原始生效日期 ~ 父節點的生效日期-1天（相當於保留切斷前的生效日期那一段）

2）如果 原始失效日期大於合併後父節點的失效日期，則切斷 父節點的失效日期+1 ~ 原始失效日期 （相當於保留切斷前的失效日期那一段）

  • 針對同一個節點的配載生失效日期切斷的邏輯，舉例
1. 配載A的原始生失效時間為 20221103 - 20221110
2. 配載A在經過同級子節點合併後，生失效時間為 20221105-20221108
3. 那麼對於配載A來說，在合併後仍然需要保留兩段配載記錄
    3.1 生失效時間為 20221103-20221104
    3.2 生失效時間為 20221109-20221110

3.3 配載合併後儲存邏輯

•採用所見即所的方式儲存資料，使用者在前端完成切斷操作後，儲存到資料庫的記錄與前端展示一致

4. 實現邏輯

4.1 整體邏輯

4.2 定義資料結構及初始化

zTree：配載樹
treeNode：配載樹中的節點
nodeId：節點id
childrenNodes：包含當前節點的所有子節點集合
stowageList：配載列表的Dom結構
originStowageMapTI：原始配載：{key：節點；value：配載資料的dom結構}
newStowageMapTI：新增節點配載：{key：節點id；value：節點}
stowageFrequencyMap：配載節點和班期關係：{key：節點id；value：班期}
stowageTimeMap：配載節點和生失效日期關係：{key：節點id；value：[生效時間，失效時間]}
frequencyTreeMap：班期和節點的關係：{key：班期；value：節點陣列}
node.pid：節點的父id
node.id：節點的id

在配載樹上監聽事件，當觸發選中/取消選中時，遞迴的獲取childrenNodes

維護配載與班期、配載與生失效日期的關係

將已有配載列表中的資料維護到stowageFrequencyMap、stowageTimeMap、originStowageMapTI中

4.3 配載合併班期邏輯

1）如果當前節點非禁用 && 勾選 執行 合併邏輯；否則遞迴遍歷節點；最終返回結果集

2）如果當前節點非半選 && 非父節點，向父節點中查詢班期，維護節點屬性，加入結果集並返回

3）根據節點的pid查詢stowageFrequencyMap中是否存在班期

配載樹中的網點關係主要是四級，舉例說明 C(快遞全國) 下面某些節點的level 與 pid 的關係

level=1
  pid：C  表示全國

level=2
 pid：C-10 表示華南

level=3
  pid：C-10-16 表示福建

level=4
  pid：C-10-16-1303 表示泉州

演算法邏輯：根據pid擷取相應的字串為key，查詢是否存在父節點的班期

1.如果是父節點則遍歷，按照每個子節點去stowageFrequencyMap中獲取班期，分為兩種情況如下；找到班期後維護frequencyTreeMap，將同班期的節點維護到list中儲存，即形成 班期-節點list的資料結構

2.向父節點中獲取班期，同上

3.向子節點中遞迴獲取班期，並將結果儲存到新的資料結構frequencyChildMap中，然後合併到frequencyTreeMap中

對frequencyTreeMap集合進行判斷，如果數量為1表示 與該節點同級的節點班期相同，觸發了合併，將節點加入結果集返回；否則說明當前節點的同級節點存在不同班期，不能進行節點向上合併，直接遍歷frequencyTreeMap中的value集合，加入結果集返回

對於觸發了合併的結果集 frequencyTreeMap 中的每個節點遍歷 同 當前線路的生失效日期比較，取出同級節點中的最大生效時間，最小失效時間，作為該同級節點中的最大公共時間範圍設定到每個節點屬性中

4.4 配載生失效日期切斷邏輯

定義變數

1. queryTime：參考日期
2. maxDisableTime：最大失效時間
3. enableTime：線路生效時間
4. disableTime：線路失效時間
5. originEnableTime：記錄原始生效時間
6. originDisableTime：記錄原始失效時間
7. newDisableTime ：enableTime - 24 * 60 * 60 * 1000
8. newEnableTime：disableTime + 24 * 60 * 60 * 1000

迴圈遍歷每個結果集中的節點，判斷是否渲染到配載列表中

根據當前節點id判斷是否存在於 stowageList 中，如果存在直接顯示；根據節點id刪除originStowageMapTI集合

更新生失效日期，分別判斷 原始配載中是否存在需要切斷的日期，新新增配載中是否存在需要切斷的日期；然後將當前節點新增到配載列表中

  • 遍歷 originStowageMapTI ，判斷歷史的配載節點是否需要進行日期切斷，分為以下兩種情況；然後根據節點id刪除 originStowageMapTI
  • 如果 originEnableTime < enableTime：新增新的配載記錄，生效時間取 originEnableTime， 失效時間取newDisableTime
  • 如果 originDisableTime > disableTime：新增新的配載記錄，生效時間取 newEnableTime， 失效時間取 originDisableTime

  • 遍歷 newStowageMapTI ，判斷新新增的節點是否需要進行日期切斷；然後根據節點id刪除 newStowageMapTI
  • 如果 originDisableTime > disableTime：新增新的配載記錄，生效時間取 newEnableTime， 失效時間取 originDisableTime

5. 總結

•路由線路配載維護業務核心且頻繁使用功能，為了實現業務述求，將完全沒有關聯的樹形結構和Dom列表結合在一起。採用了多種資料模型+資料結構的組合形式，構造兩者之間的關係，結合遍歷、深度優先搜尋、字串查詢等演算法進行實現，在春節串點最佳化專項上線後取得了預期的收益。

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