Java端实现JSHOP2的调用

0 概述

这个想法基于近期的一个练手项目，这个项目需要将JSHOP2规划器封装在系统中，并于系统的其他模块（如数据库，可视化结果等）对接。前前后后琢磨有一两周，终于成功实现从Java端直接对JSHOP2规划器进行调用，包括从Java端实现对JSHOP2的输入与输出。

综上，本文主要解决的问题如下：

• 根据需求（用户输入，数据库当前数据等）自动生成Problem文件。
• 调用JSHOP2对问题进行规划，将规划结果返回Java端（并简单转换）

需要提前配置JSHOP环境和Java运行环境。

1 输入：生成Problem文件

由于domain文件涉及方法的分解，需要较多的

在生成Problem文件之前，需要根据用户输入，当前数据库信息等数据自动生成JSHOP2格式的代码。这一部分主要涉及字符串的处理，网上已有大量详细的文章介绍，故不再作阐述。自动生成的可由JSHOP2调用的格式为“文件格式”，生成的方式与txt文件生成的方式类似，不指定新建文件类型即可。

// 输入 path：Problem文件的生成地点	content：Problem文件的内容
public static void writefile(String path, String content) throws IOException {
		try {
			File file = new File(path); // 不指定新建文件类型，即可生成“文件”类型给JSHOP2调用。
			OutputStream out = new FileOutputStream(file);
			BufferedWriter rd = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(out, "utf-8"));
			rd.write(content);
			rd.close();
			out.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

2 调用：运行JSHOP2规划器

上次介绍到我们调用JSHOP2的方法主要通过cmd，所以需要提前写好bat文件，调用指定位置的Problem和domain文件，并一同输入到JSHOP2规划器中进行求解。根据这一思路，写了如下方法：

// 输入 cmdpath：bat文件的路径 cmd：bat文件名称
// 输出 JSHOP2的规划结果，若失败则返回null。
// e.g. String outputString = runCmd("D:\\JSHOP2\\Workspace\\transresource", "main");
public static String runCmd(String cmdpath, String cmd) {
		String result = "";
		File dir = new File(cmdpath);
		try {
			Process ps = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c " + cmd, null, dir);
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(ps.getInputStream(), Charset.forName("GBK")));
			String line = null;
			while ((line = br.readLine()) != null) {
				// System.out.println(line);
				result += line + "\n";
			}
			br.close();
			ps.waitFor();
			return result;
		} catch (IOException ioe) {
			ioe.printStackTrace();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("error");
		return null;

	}

至此，我们获得了JSHOP2的规划结果，对其进行字符串处理，如使用split()、replace()等String类下的方法，网上已有大量的教程，不再做过多阐述。

3 总结

Java端调用JSHOP2规划器有诸多好处，也有丰富的实际应用场景。从实际应用的角度，调用JSHOP2规划器解决实际问题时，Problem文件的数据往往是时时更新的，是用户根据态势输入的，且JSHOP2的规划结果可读性较差，对用户十分不友好。在此场景下，自动生成Problem文件、调用JSHOP2规划器并将结果返回Java端进行处理甚至进一步可视化分析就显得十分必要。从科研的角度，基于自动生成Problem文件与调用规划器并返回规划的结果，我们可以便捷地实现基于规划结果判定是否需要进行重规划。 若需要重规划，可对自动对下次规划的Problem文件进行调整与修改，使得下次规划结果更加满意。

然而，笔者在实现的过程中也发现了此种方法的一些弊端。其一，这一方法较繁琐。自动生成Problem文件需要读取大量的数据库数据，而JSHOP2不支持中文格式（至少笔者尚未发现，如果有小伙伴知道请请与我分享），这其中就涉及中英文的转换，且转换的变量名不能有丝毫的偏差，对数据库的集成程度要求较高。其二，这一方法耗费时间长。JSHOP2本身规划时间是毫秒级别的，然而这一过程涉及自动生成Problem文件，调用bat文件从而调用JSHOP2规划器，并传回规划结果等多个阶段，使得规划一次问题的时间大大增加。 就笔者测试来说，若多次生成的Problem文件，多次调用规划器的情况下，可能耗费几十秒，这与使用HTN规划方法的初衷是背离的。其三，java代码过长无法编译。这也算是JSHOP2较SHOP2的一项弊端，就是当domain和problem文件太大时（自动生成的现实问题数据往往是庞大的），导致JSHOP2生成的类无法在使用Java进行编译（jdk规定方法编译后的字节码不能超过64KB大小）。解决的办法只能是拆分domain和problem文件，进行多次调用并组合结果。