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接口協(xié)議智能編解碼方法研究

作者: 時(shí)間:2010-05-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188219.htm

復(fù)雜信息系統(tǒng)有一個(gè)共同的特點(diǎn):組成成員眾多。因此,其仿真涉及到的實(shí)體眾多,實(shí)體間也很復(fù)雜,而且,不同仿真系統(tǒng)定義的往往是相差甚遠(yuǎn)。以上因素使得復(fù)雜信息系統(tǒng)仿真中的編解碼處理工作難于統(tǒng)一,往往是每個(gè)復(fù)雜信息系統(tǒng)仿真都要花大量的時(shí)間來編寫接口協(xié)議的編碼和解碼程序。如何將接口協(xié)議的工作集成化,做到仿真平臺(tái)與接口協(xié)議的編碼和解碼在一定程度上相互獨(dú)立,即軟件接口協(xié)議的改動(dòng)不影響仿真平臺(tái)其它程序代碼的改動(dòng),做到程序和數(shù)據(jù)分離;另一方面,希望不同系統(tǒng)仿真可以共用接口協(xié)議的編碼和解碼的代碼。本文將解決這兩個(gè)方面的難題,提出一種復(fù)雜信息系統(tǒng)仿真中接口協(xié)議的方法。

1 方法的基本思路

要使得接口協(xié)議的編解碼工作集成化、具有通用性,首先要對(duì)接口協(xié)議進(jìn)行存儲(chǔ)??紤]到通用性的要求,對(duì)接口協(xié)議的存儲(chǔ)應(yīng)該也具有通用性,因此,必須設(shè)計(jì)一種能夠動(dòng)態(tài)響應(yīng)不同協(xié)議的存取方法。對(duì)于協(xié)議的存儲(chǔ)可以采用數(shù)據(jù)庫或者其它的手段。但是,數(shù)據(jù)庫技術(shù)很難直接反映每個(gè)記錄(接口協(xié)議的具體單元)所屬的前后層次關(guān)系,這給后續(xù)的編解碼工作帶來一定的困難。為了克服數(shù)據(jù)庫技術(shù)的這種不足,采用另外一種方式:XML 技術(shù)。XML 的樹形結(jié)構(gòu)能夠很好的反映數(shù)據(jù)的層次關(guān)系;另外,其數(shù)據(jù)傳輸速度快,編程操作方便。將用戶輸入的協(xié)議存儲(chǔ)在XML 文件中,然后根據(jù)XML 文件進(jìn)行編碼和解碼。此時(shí),關(guān)鍵的問題就是如何設(shè)計(jì)靈活、通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來處理XML 文件中的協(xié)議信息。圖1 描述了方法的基本思路。

2 幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題的處理

由上述基本思路可知,方法的實(shí)現(xiàn)有幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題需要解決:

XML 文檔的結(jié)構(gòu)如何設(shè)計(jì)才能存儲(chǔ)不同結(jié)構(gòu)形式的接口協(xié)議?

什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)才能存放XML 文檔中的接口協(xié)議數(shù)據(jù)?

針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何確定編解碼流程?

以上三個(gè)問題具有緊密的邏輯關(guān)系,由于問題1)的復(fù)雜性使得問題2)解決存在一定的難度,進(jìn)而使得問題3)的解決更加困難。

2.1 XML文檔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

利用XML 文檔存儲(chǔ)編解碼規(guī)則時(shí),關(guān)鍵是XML 文檔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),因?yàn)?span lang="EN-US">XML 文檔結(jié)構(gòu)在一定程度上會(huì)影響編解碼的效率甚至是整個(gè)仿真軟件的效率。我們按照逐級(jí)分類原則對(duì)編解碼規(guī)則進(jìn)行分類存儲(chǔ)。比如飛機(jī)A 的位置這樣一條信息的接口協(xié)議存取為XML 文檔后,其結(jié)構(gòu)如下所示:

?xml version=1.0 encoding=utf-8?>

飛機(jī)A>

位置>

經(jīng)度>起始位置>/起始位置>長(zhǎng)度>/長(zhǎng)度>數(shù)據(jù)類型> /數(shù)據(jù)類型>/經(jīng)度>

緯度> /緯度>

高程> /高程>

/位置>

/飛機(jī)A>

省略號(hào)代表對(duì)應(yīng)的編解碼接口協(xié)議。當(dāng)我們把所有的編解碼規(guī)則都存儲(chǔ)到XML 文檔后,我們就可以利用已有的XML 文檔進(jìn)行報(bào)文編碼與解碼。當(dāng)編解碼信息長(zhǎng)度或者是編解碼信息單元內(nèi)的信息位置需要改變時(shí)我們只需要修改XML 的相應(yīng)內(nèi)容。

2.2 編解碼方法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

為了對(duì)接口協(xié)議進(jìn)行有效的編解碼,其編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)接口協(xié)議編解碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí),既要考慮復(fù)雜信息系統(tǒng)接口協(xié)議的特點(diǎn),又要方便程序的開發(fā)。

一方面,在報(bào)文編解碼時(shí)我們應(yīng)該首先對(duì)整條報(bào)文編解碼加以控制,比如應(yīng)答控制、重發(fā)控制、糾錯(cuò)控制、目的地控制、發(fā)送通道控制等。我們將這種控制信息叫做報(bào)頭編解碼(幀頭編

解碼),其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)如下:

typedef struct FrameHead

{

char* frame_number; //報(bào)文編號(hào)

bool type; //報(bào)文類型(發(fā)送還是反饋)

char* start; //發(fā)送方

char* destination; //接收方

byte number; //編解碼信息單元數(shù)量

short length; //編解碼信息單元長(zhǎng)度

bool responsion; //應(yīng)答控制

char* resposion_number; //所應(yīng)答報(bào)文的編號(hào)

byte chunnel; //發(fā)送通道

Unit* info; //第一個(gè)編解碼信息單元

} FrameHead;

另一方面,每條完整的接口信息都是由若干編解碼信息單元組成,編解碼信息單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到編解碼的效率和可擴(kuò)展性,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)如下:

typedet struct Unit

{

char* unit_number; //信息單元編號(hào)

bool send_element[MAX_ELE]; //有效信息標(biāo)識(shí)

Unit* next; // 下一信息單元

}Unit;

其中,MAX_ELE 為編解碼信息單元內(nèi)最大的信息元素?cái)?shù)量(比如,經(jīng)度即可視為一個(gè)信息元素)。當(dāng)信息元素是本接口信息的最后一個(gè)時(shí),next=NULL。

2.3編解碼流程

程序設(shè)計(jì)時(shí),我們主要關(guān)心兩種流程:數(shù)據(jù)流和程序流程。前者是我們從整體上把握編解碼設(shè)計(jì)的體系;后者是詳細(xì)的功能實(shí)現(xiàn)。

整個(gè)數(shù)據(jù)流程是這樣的:首先,將編解碼規(guī)則整理、存儲(chǔ)為XML 文檔,然后,利用XML 文檔對(duì)協(xié)議報(bào)文進(jìn)行編碼,最后,再利用XML 文檔對(duì)協(xié)議密文進(jìn)行解碼。


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