CN107332693B - 一种可视化多态信息传输服务架构设计系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可视化多态信息传输服务架构设计系统，包括归一化传输管理模块、归一化业务管理模块、配置管理模块、可视化管理模块和应用模块；归一化传输管理模块设计多态性的通信接口，将传输过程归一化，并进行传输管理；归一化业务管理模块以业务本体为信息分类基准，设计业务共性接口，进行业务信息的归一化设计；配置管理模块用于存储系统中涉及的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系。该系统作为信息传输和使用及产生信息的应用程序之间的通用桥梁，进行自适应可配置连接的同时将二者完全解耦合，此系统具有很高的通用性和扩展性，适用于各种复杂的通信及应用环境。

Description

一种可视化多态信息传输服务架构设计系统

技术领域

本发明属于通用软件架构设计领域，尤其涉及一种可视化多态信息传输服务架构设计系统。

背景技术

随着国内信息化建设的日益深入，信息服务逐渐的进入了深度应用的阶段，同时信息化建设的水平也还有很大的提升空间。信息传输服务是利用各种传输手段进行传播信息、交流信息，实现信息增值的一项活动。信息传输服务的架构设计是对系统中进行应用交互时涉及的信息交互方式、内容进行设计的一种方法。多态是指同一个实体同时具有多种形式。多态信息传输服务架构设计将复杂的传输手段进行应用统一，具有更好的兼容性和扩展性。

对于信息传输方式多变、业务需求的不断膨胀和变化的应用系统，以往的设计往往以实现某种信息的成功传输为目的，在设计中将不同的信息传输孤立开来，传输的内容也常常与传输方式高度耦合，当应用系统需要进行传输方式或传输内容进行更改时，常常需要代码级进行修改，使得应用系统稳定性、重用性、扩展性差，也造成了资源的浪费。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种可视化多态信息传输服务架构设计系统，该系统将多变复杂的传输环境以及传输内容进行了归一化处理，辅以可视化的配置手段，建立动态的传输方式和程序应用之间的连接，具有很好的通用性和扩展性。

技术方案：本发明公开了一种可视化多态信息传输服务架构设计系统，包括归一化传输管理模块、归一化业务管理模块、配置管理模块、可视化管理模块和应用模块；

归一化传输管理模块针对信息传输方式的多样性，设计多态性的通信接口，将传输过程归一化，并进行传输管理；

归一化业务管理模块以业务本体为信息分类基准，设计业务共性接口，进行业务信息的归一化设计，传输的内容进行业务归一化后，通过业务共性接口进行输入和输出；

配置管理模块用于存储系统中涉及的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并供可视化管理模块和应用模块使用；

可视化管理模块通过提供可视化界面，读取配置管理模块中存储的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并形成列表显示，同时支持界面操作，实现对信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系的修改；

应用模块通过可视化管理模块获取需要启动的信息传输方式信息，启动对应传输服务；有数据通过归一化传输管理模块接入时，按照归一化业务管理模块将数据进行业务归一化处理，处理好的数据依据划分好的信息传输方式和业务类型之间的关联关系，将数据输出到应用程序；当应用程序产生信息需要往外传输时，产生的信息是按照归一化业务管理模块形成的归一化业务信息，依据划分好的信息传输方式和业务类型之间的关联关系，进行信息传输方式的自动反向查询，获取对应信息传输方式后，进行信息的往外传输。

所述归一化传输管理模块执行如下步骤：

步骤1-1、梳理本方法具体应用时涉及的传输方式，常用的传输方式包括UDP(UserDatagram Protocol，用户数据报协议)、DDS(Data Distribution Service，数据分发服务)、串口、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)等，为每一种传输方式设置唯一的标识号，标识号采用不同数字区分，在同一应用场景中保持一致；比如某一应用场景中涉及UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)、DDS(Data Distribution Service，数据分发服务)这两种传输方式，通过这两种传输方式进行数据传输，假定UDP唯一的标识号为1，DDS唯一的标识号为2，在本应用场景中两者的标识号不可更改；

步骤1-2、为所有传输方式的建立一套统一的管理接口，该管理接口包括当前传输的标识、传输的建立、传输中信息的接入、传输中信息的发送和传输中断，存在形式为纯虚函数；

步骤1-3、对每种传输方式将步骤1-2中涉及统一的纯虚函数管理接口进行具体实现，不同的传输方式的实现内容不一，但是接口统一，如此实现传输管理模块中同一接口下，不同传输方式具有不同实现的形式，形成传输接口的多态性。比如对于UDP和DDS传输的建立，UDP的实现为根据本地IP地址(Internet Protocol Address，网际协议地址)、端口等建立UDP传输建立，DDS的实现则为根据域、话题等建立传输；

步骤1-4、将具体应用时涉及的传输方式以传输方式标识号为索引存入配置管理模块中。

所述归一化业务管理模块执行如下步骤：

步骤2-1、梳理本方法应用时涉及的具体业务，进行分类，具体分类方法不做限制，业务分类完毕后，为每一种业务设置唯一的标识号，标识号采用不同数字区分，在同一应用场景中保持一致。而当本方法应用于不同场景时，业务标志号仅需在系统内唯一区分；

步骤2-2、设计业务共性接口，业务共性接口包括业务的标识、业务数据来源、业务数据目的地和业务数据内容；

步骤2-3、将应用程序中涉及的业务数据以业务标志号为索引存入配置管理模块中。

所述配置管理模块用于信息传输配置管理、业务信息配置管理以及关联关系管理，信息传输配置管理是对信息传输方式的配置进行管理，业务信息配置管理是对业务类型的配置进行管理，关联关系配置管理是对信息传输方式和业务类型间的关联关系进行管理；三类配置管理均以唯一标识为存储识别依据。

所述可视化管理模块执行如下步骤：

步骤3-1、根据业务信息配置进行业务信息的初始化加载，初始化业务信息列表；

步骤3-2、根据信息传输配置进行信息传输的初始化加载，初始化信息传输方式列表；

步骤3-3、根据关联配置进行关联配置中业务信息和传输方式的有效性校验，通过校验的关联初始化加载至关联列表；

步骤3-4、根据应用程序需要进行业务信息、传输方式及关联关系的新建、修改、删除操作，并将更改更新至配置管理模块。

本发明涉及的双向传输管理，需先对双向数据进行来源校验、归一化处理后，经查询关联关系后进行传递。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、可视化的配置界面更为灵活便捷，免去了直接更改配置文件的繁琐性；2、业务信息的归一化，使得整个系统在设计时按照业务进行梳理，在同类系统中更具通用性和扩展性；3、统一的对外传输接口，对应用程序而言屏蔽了对外复杂多变的通信手段，使得传输手段和应用程序很好的解耦合；4、传输接口的多态性，则使得各种不同传输方式均得以个性化实现，使本发明具有很好的兼容性和扩展性；5、本发明中的双向传输管理，其来源与去向均依赖于关联配置，并不需要实际关信息从何而来，往何处去，该设计更为独立，也更具通用性；6、当某一业务的传输方式发生更改，或某一传输方式中的内容发生增删时，仅需要修改对应的配置，免去代码级的修改，提高了应用程序本身的效率，且使得本发明具有很好的扩展性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明结构示意图。

图2本发明技术方案流程图。

图3为本发明功能示意图。

图4a为信息传输统一接口设计示意图。

图4b为业务数据接口设计示意图。

图5实施例中关联关系建立示意图。

图6实施例中传输通道中相关业务组合示意图。

图7实施例中传输工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明公开了一种可视化多态信息传输服务架构设计系统，包括归一化传输管理模块、归一化业务管理模块、配置管理模块、可视化管理模块和应用模块；

归一化传输管理模块针对信息传输方式的多样性，设计多态性的通信接口，将传输过程归一化，并进行传输管理；

归一化业务管理模块以业务本体为信息分类基准，设计业务共性接口，进行业务信息的归一化设计，传输的内容进行业务归一化后，通过业务共性接口进行输入和输出；

配置管理模块用于存储系统中涉及的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并供可视化管理模块和应用模块使用；

可视化管理模块通过提供可视化界面，读取配置管理模块中存储的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并形成列表显示，同时支持界面操作，实现对信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系的修改；

应用模块通过可视化管理模块获取需要启动的信息传输方式信息，启动对应传输服务；有数据通过归一化传输管理模块接入时，按照归一化业务管理模块将数据进行业务归一化处理，处理好的数据依据划分好的信息传输方式和业务类型之间的关联关系，将数据输出到应用程序；当应用程序产生信息需要往外传输时，产生的信息是按照归一化业务管理模块形成的归一化业务信息，依据划分好的信息传输方式和业务类型之间的关联关系，进行信息传输方式的自动反向查询，获取对应信息传输方式后，进行信息的往外传输。

如图2所示，为本发明的技术方案的流程图。首先建立归一化业务管理模块和归一化传输管理模块，梳理出涉及的传输方式和业务类型，再运行方法实施时的可视化配置界面，配置界面启动时，配置管理模块依据归一化业务管理模块和归一化传输管理模块初始化各对照关系，启用可视化管理模块，将对应关系形成列表显示出来。假如在应用场景中需要对初始化的配置关系进行修改，则通过可视化配置界面进行调整。以上工作准备完毕后，应用模块建立传输方式连接，等待是否有信息待传递，如果有信息待传递，首先判断其传递方向，方向包括传输通道传入信息和应用程序传入信息两种，当为是否传输通道传入信息时，将信息进行业务分类，并正向查询对照关系，从而获得信息的目的地，送人应用程序待使用；当为应用程序传入信息时，表示应用程序经过某些操作或响应后，有信息需要通过传输方式往外送出，此时将信息进行业务归一化，再反向查询对照关系，获得信息对应的传输方式中的传输通道，从而发送出去。

如图3所示，为本发明功能运作示意图。假设本发明形成了一个服务中间件，应用模块从配置管理模块获得配置信息，形成可视化管理模块，配置管理模块同时提供对照关系供中间件运作查询使用，归一化传输管理模块与应用程序间通过信息传输接口实现通信，归一化业务管理模块则提供业务接口，形成应用程序与服务中间件的桥梁。

本实施例中传输方式以UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)和DDS(Data Distribution Service，数据分发服务)为例，与本系统配套的试验应用程序以简单雷达录取显示终端软件为例，本发明的实现形式以服务中间件为例，对本发明技术方案进行详细说明，但本发明不仅局限于此应用场景。

本实例中归一化传输管理模块，为UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)和DDS(Data Distribution Service，数据分发服务)，设计多态性的通信接口，将传输过程的归一化设计，并进行传输管理；归一化业务管理模块，为简单雷达录取显示终端软件涉及的业务功能，设计业务共性接口，通过业务共性接口进行输入和输出；配置管理模块，存储方法中涉及的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，供可视化管理模块、应用模块使用；可视化管理模块，通过提供可视化界面，读取配置管理模块中存储的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并形成列表显示，同时支持界面操作，实现对信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系的修改；应用模块，在其他模块的支撑下，对本系统的UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)和DDS(Data Distribution Service，数据分发服务)传输服务下，简单雷达录取显示终端软件的应用该方法的实例进行具体实现。

以应用于雷达系统的可视化多态信息传输服务架构设计系统为实例，具体包括步骤如下：

步骤1、启动试验所用雷达录取显示终端软件，该软件基本功能为显示雷达一二次信息、前端雷达状态，并进行反向目标干预以及对前端雷达的控制，因此实例中归一化业务管理模块涉及的业务为雷达一二次信息、前端雷达状态，反向目标干预以及对前端雷达的控制；

步骤2、启动根据本系统设计的服务中间件，启动时运行可视化配置界面，形成本实例可视化管理模块；

步骤3、设计并读取业务信息配置文件、信息传输配置文件以及关联关系配置文件形成配置管理模块，中间件进入加载态；

11、根据试验程序的实际情况，归一化业务管理模块将应用程序所需传输的所有信息按业务进行分类，将同类或相近的信息分为一类，形成该类业务分类信息，包括业务名称、所包含的传输内容等，并为业务分配系统内唯一业务标识；

根据试验应用程序涉及的业务功能，进行业务分类并赋予系统内唯一标识，确定业务相对于应用程序的传递方向，方向分为传递至应用程序和应用程序传递至传输通道。传递至应用程序的业务包括雷达一次信息(唯一标识：11)、雷达二次信息(唯一标识：12)、前端雷达状态(唯一标识：13)；应用程序传递至传输通道的业务包括雷达目标干预(唯一标识：21)、前端雷达控制(唯一标识：22)；

12、将业务分类信息的内容，形成业务信息初始配置文件，告知配置管理模块；

13、归一化传输管理模块根据试验程序实际需要的传输方式的情况，罗列涉及的传输方式，为每种传输方式在系统内分配唯一传输方式标识，形成信息传输配置文件，告知配置管理模块；

传输配置中包含UDP和DDS两种传输方式，设定UDP传输方式唯一标识为1，DDS传输方式唯一标识为2；

14、根据方法应用于系统的实际情况，配置管理模块梳理出业务信息与传输方式之间的关联关系，即何种业务由何种传输方式提供传输。每个关联关系以业务为基础，将业务中需要的传输方式进行罗列，以此形成关联关系配置文件，配置文件以双方唯一标识为依据进行。关联关系可以是业务信息与传输方式间一对一、一对多或多对多的关系。

在本实施例中假定关联关系初始状态为空，待中间件进入运行态后，通过可视化配置进行配置；

步骤4、配置管理模块，进行业务信息、信息传输以及关联关系的存储管理，配置管理模块中初始信息依据步骤3建立；

步骤5、应用模块根据业务信息配置进行业务信息的初始化加载，初始化业务信息列表；

21、业务信息设定统一数据输入输出接口，如图4a所示，包括业务号、业务子类型标识、来源标识、目的标识、索引、数据长度、数据内容等。

22、业务信息列表加载业务配置中所有业务分类信息，包含雷达一次信息、雷达二次信息、前端雷达状态、雷达目标干预、前端雷达控制；

步骤6、应用模块根据信息传输配置进行信息传输的初始化加载，初始化信息传输方式列表；

信息传输方式列表加载信息传输方式，包含UDP和DDS两种。信息接口统一接口设计如图4b所示，包括：

系统初始化：建立传输及其他初始化；

系统资源释放：关闭传输及释放其他资源；

发送数据：通过传输方式往外发送数据；

接收数据：通过传输方式接收数据；

获取接收消息器：获取传输方式接收数据时使用的消息器；

获取发送消息器：获取传输方式发送数据时使用的消息器；

步骤7、应用模块根据关联配置进行关联配置中业务信息和传输方式的有效性校验，通过校验的关联初始化加载至关联列表；

因假定初始关联配置为空，该步骤中关联列表暂时空白；

步骤8、可视化管理模块通过可视化界面根据需要进行业务信息、传输方式及关联关系的新建、修改、删除等操作，并更新至配置管理模块；如不需修改直接进入步骤9；

针对本实例假定条件，需对关联关系进行新建操作。假定雷达一次信息通过DDS接入，其他均通过UDP接入，完成的关联关系示意如图5所示，其中DDS通道1进行雷达一次信息(唯一标识：11)的接收，UDP通道1进行雷达二次信息(唯一标识：12)的接收和雷达目标干预(唯一标识：21)的发送，UDP通道2进行前端雷达状态(唯一标识：13)的接受，UDP通道3进行前端雷达控制(唯一标识：22)的发送。

步骤10、根据最新状态将系统置入运行态，建立有效信息传输通道，并根据关联关系为每个传输通道建立双向传输管理；

31、本实例中涉及的DDS和UDP的传输实现以图4a和图4b中统一接口为基准进行分别功能实现；

32、建立DDS传输通道连接；

33、建立UDP传输通道连接；

无论那种传输方式，从方向上均分为传递至应用程序通道方向和应用程序传递至传输通道方向，假定传输通道中相关的业务组合如图6所示，传递至应用程序通道方向包括其中DDS通道1、UDP通道1和UDP通道2，其中DDS通道1进行雷达一次信息(唯一标识：11)的接收，UDP通道1进行雷达二次信息(唯一标识：12)的接收，UDP通道2进行前端雷达状态(唯一标识：13)的接受；应用程序传递至传输通道方向包括UDP通道1和UDP通道3，其中UDP通道1进行雷达目标干预(唯一标识：21)的发送，UDP通道3进行前端雷达控制(唯一标识：22)；

步骤11、当收到传输通道数据时，查询关联关系，将数据进行业务归一化处理，送至应用程序时；当应用程序有数据送出时，依据业务反向查询关联关系，找到匹配传输通道，通过传输通道送出。假定工作流程示意如图7所示，详细过程包括：

41、双向传输通道中传递至应用程序通道有信息触发，假定是DDS通道1送入信息，为原始视频，数据长度为1024，通过经查询关联关系后，将原始进行业务级别判定，归类为雷达一次信息(ID为11)，形成图7中的归一化业务，其中业务号为11，业务子类型标识为1，来源标识为DDS通道1，目的标识为应用程序，索引在1～65535间循环使用，数据长度为1024，数据内容即为原始视频内容。继而通过业务传递接口送至应用程序，供应用程序显示；

42、当应用程序进行前端雷达操作，如控制天线开关时，应用程序将命令按照业务传递接口进行归一化，并标为雷达操控业务数据，具体为：业务号为22，业务子类型标识为1，来源标识为应用程序，目的标识为前端雷达，索引在1～65535间循环使用，数据长度为36，数据内容即为天线控制报文。经业务信息传输接口送至服务中间件，服务中间件反向查询关联关系，得到对应的传输为UDP传输通道3，最终将该命令由UDP传输通道3发出。

本发明提供了一种可视化多态信息传输服务架构设计系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种可视化多态信息传输服务架构设计系统，其特征在于，包括归一化传输管理模块、归一化业务管理模块、配置管理模块、可视化管理模块和应用模块；

归一化传输管理模块针对信息传输方式的多样性，设计多态性的通信接口，将传输过程归一化，并进行传输管理；

归一化业务管理模块以业务本体为信息分类基准，设计业务共性接口，进行业务信息的归一化设计，传输的内容进行业务归一化后，通过业务共性接口进行输入和输出；

配置管理模块用于存储系统中涉及的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并供可视化管理模块和应用模块使用；

可视化管理模块通过提供可视化界面，读取配置管理模块中存储的信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系，并形成列表显示，同时支持界面操作，实现对信息传输方式、业务类型及信息传输方式和业务类型间的关联关系的修改；

应用模块通过可视化管理模块获取需要启动的信息传输方式信息，启动对应传输服务；有数据通过归一化传输管理模块接入时，按照归一化业务管理模块将数据进行业务归一化处理，处理好的数据依据划分好的信息传输方式和业务类型之间的关联关系，将数据输出到应用程序；当应用程序产生信息需要往外传输时，产生的信息是按照归一化业务管理模块形成的归一化业务信息，依据划分好的信息传输方式和业务类型之间的关联关系，进行信息传输方式的自动反向查询，获取对应信息传输方式后，进行信息的往外传输。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述归一化传输管理模块执行如下步骤：

步骤1-1、为每一种传输方式设置唯一的标识号，标识号采用不同数字区分，在同一应用场景中保持一致；

步骤1-2、为所有传输方式的建立一套统一的管理接口，该管理接口包括当前传输的标识、传输的建立、传输中信息的接入、传输中信息的发送和传输中断；

步骤1-3、对每种传输方式将步骤1-2中涉及统一的管理接口进行具体实现，形成传输接口的多态性；

步骤1-4、将具体应用时涉及的传输方式以传输方式标识号为索引存入配置管理模块中。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述归一化业务管理模块执行如下步骤：

步骤2-1、为每一种业务设置唯一的标识号，标识号采用不同数字区分，在同一应用场景中保持一致；

步骤2-2、设计业务共性接口，业务共性接口包括业务的标识、业务数据来源、业务数据目的地和业务数据内容；

步骤2-3、将应用程序中涉及的业务数据以业务标志号为索引存入配置管理模块中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述配置管理模块用于信息传输配置管理、业务信息配置管理以及关联关系管理，信息传输配置管理是对信息传输方式的配置进行管理，业务信息配置管理是对业务类型的配置进行管理，关联关系配置管理是对信息传输方式和业务类型间的关联关系进行管理；三类配置管理均以唯一标识为存储识别依据。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述可视化管理模块执行如下步骤：

步骤3-1、根据业务信息配置进行业务信息的初始化加载，初始化业务信息列表；

步骤3-2、根据信息传输配置进行信息传输的初始化加载，初始化信息传输方式列表；

步骤3-3、根据关联配置进行关联配置中业务信息和传输方式的有效性校验，通过校验的关联初始化加载至关联列表；

步骤3-4、根据应用程序需要进行业务信息、传输方式及关联关系的新建、修改、删除操作，并将更改更新至配置管理模块。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述应用程序为简单雷达录取显示终端软件，所述归一化传输管理模块为UDP用户数据报协议和DDS数据分发服务设计多态性的通信接口，将传输过程的归一化设计，并进行传输管理；

归一化业务管理模块为简单雷达录取显示终端软件涉及的业务功能，设计业务共性接口，通过业务共性接口进行输入和输出；

业务信息列表加载业务配置中所有业务分类信息，包含雷达一次信息、雷达二次信息、前端雷达状态、雷达目标干预、前端雷达控制；

可视化管理模块对关联关系进行新建操作：假定雷达一次信息通过DDS接入，其他业务分类均通过UDP接入，则完成的关联关系为：DDS通道1进行雷达一次信息的接收，雷达一次信息DDS唯一标识为11；

UDP通道1进行雷达二次信息的接收和雷达目标干预的发送，雷达二次信息唯一标识为12，雷达目标干预唯一标识为21；

UDP通道2进行前端雷达状态的接受，前端雷达状态唯一标识为13；

UDP通道3进行前端雷达控制的发送，前端雷达控制唯一标识为22。