CN107943541A - 一种Windows本地组件的通讯方法 - Google Patents

Abstract

一种Windows本地组件的通讯方法，包括：S101、主控组件启动，初始化数据，等待从组件登录；S102、从组件启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；S103、从组件发送通讯的消息；S104、所述主控组件接收步骤S103发送的消息，并寻找目标从组件发送所述消息；S105、目标从组件接收到消息之后，进行内部处理。

Description

一种Windows本地组件的通讯方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种Windows本地组件的通讯方法。

背景技术

通讯是一个大话题，百余年已经过去，人类的通信史依旧在不断的进化。从两个罐头加一根绳子开始，人类就在探索如何利用工具进行远端通信，电报、电话、拨号盘电话、按键电话、手机、短信。在软件方面通讯也是多种多样的，服务器和客户端通讯，客户端A和客户端B通讯，客户端A中组件和组件通讯等，通讯的方式也是多种多样的，此专利发明着重于Window平台下组件之间的建立一套统一的通讯方式。

现在Window下绝大数组件通讯都是各自为政，大体可分为进程间通讯和进程内通讯。

进程间通讯采用的方式也有很多种，Socket，剪切板方法，内存映射文件，邮槽方法，命名管道，匿名管道等，通许时通讯双方都要预先知道对方的名字或IP等标识，发送数据格式也是自行约定，很可能会出现A组件和B组件通讯是一套通讯协议，A组件和C组件又一套通讯协议。

进程内通讯，进程内通讯的方式也是有很多，最简单的就是注册后接口回调，当然复杂一点，功能全一点的还有借助Window窗口，借助多线程来作出一套消息派发器，来帮进程内组件和组件通讯。

现有技术的缺点是组件和组件之间通讯，需要自己处理跨进程的事情，即时跨越了进程，进程内的组件协议也未必统一，还需要多次转换协议。这样对使用者来说是一件很麻烦的事情，需要花很多时间和精力来处理组件通讯的问题。

本发明就是针对进程间和进程内通讯方式的进行一种整合，并且建立一套独特的通讯方法，让使用者不在关心要通讯的组件是在进程间和进程内，要通讯具体要采用什么方式，同时也不用考虑彼此之间的协议转换。

发明内容

本发明的目的就在于解决组件和组件之间通讯复杂性的问题，复杂性分为几个方面：1.众多组件跨进程通讯，交互通道交错复杂，既要找到需要通讯组件进程的通讯标识还需要两两建立通讯通道；2.通讯协议多样化，需要很多精力和时间去转化协议，如果稍有不慎就会转换错误，造成通讯失败。

本发明与传统方法相比，本发明整合组件在进程间和进程内的通讯方法，并定制了一套统一的通讯协议，从而简化了组件和组件通讯的复杂性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种Windows本地组件的通讯方法，包括：

S101、主控组件启动，初始化数据，等待从组件登录；

S102、从组件启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；

S103、从组件发送通讯的消息；

S104、所述主控组件接收步骤S103发送的消息，并寻找目标从组件发送所述消息；

S105、目标从组件接收到消息之后，进行内部处理。

进一步地，步骤S103中，从组件发送通讯消息后，还等待消息返回；完成步骤S105之后，还进行如下流程：

S106、消息经过内部处理之后，返回给目标从组件；

S107、目标从组件将处理后的消息原路返回给主控组件；

S108、主控组件将消息传递给正在等待消息返回的从组件。

进一步地，步骤S103中所述等待是有条件的，当等待时间超过特定阈值时，系统即判断为同步执行失败。

进一步地，所述等待的时间阈值为80-150毫秒。

进一步地，步骤S102中所述从组件登录注册的步骤如下：

S1021、从组件启动并登录所述主控组件；

S1022、判断登录是否成功；如果失败转入步骤S1023，如果成功转入步骤S1024；

S1023、所述从组件返回重新登录所述主控组件；

S1024、从组件上报虚拟ID；

S1025、结束。

进一步地，每个组件都有一个唯一的虚拟ID，从组件登录注册的时候会上报的自己虚拟ID标识，所述虚拟ID是一个用高低位方式表示的字节。

进一步地，步骤S103中等待消息返回的步骤如下：

S1031：等待消息返回，如果等待超时，则进入步骤S1033,如果接受到返回消息，则进入步骤S1032；

S1032：校验是否为等待的消息；如果是，则进入步骤S1033，如果否，则进步步骤S1035；

S1033：返回给发送组件；

S1035：继续等待。

一种Windows本地组件的通讯方法，包括：

S301：主控组件登录；

S302：从组件登录注册，其包括从组件启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；

S303：从组件发送通讯消息，消息内容格式的组成是由通讯协议和使用者自定义消息内容组成的；

S304：判断所述通讯消息的通讯走向，即判断其是同一进程内的组件间通讯还是不同进程间的组件间通讯；如果判断属于同一进程，则进入步骤S308，如果判断属于不同进程间的通讯，则进入步骤S305；

S305：从组件把消息发送给所述主控组件；

S306：主控组件寻找目标从组件并发送所述消息；

S307：目标从组件接收到消息之后，进行内部处理，通讯流程结束。

S308：从组件把消息直接发送给于其属于同一进程的其它内部组件，进行内部处理，通讯流程结束。

本发明技术方案带来的有益效果是：本发明实现了Windows系统下本地组件的通讯方法。采用对等的设计理念，让组件无差异化，特别是降低了组件对组件跨进程通讯的关注度，让开发人员开发效率更加高效。采用统一的通讯协议，大大减小了协议转化产生的误差，让程序更加健壮了。

另外，本方案中涉及进程通讯的技术也可以有很多选型，比如Sockect，共享内存，这些都可以做进程间通讯的支持。

附图说明

图1是本发明所述的Windows本地组件的通讯方法其中一个实施例的流程图；

图2是从组件登录主控组件的方法流程图；

图3是等待消息返回的从组件处理流程图；

图4是本发明所述的Windows本地组件的通讯方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。这里需要首先说明的是本发明说明书所列的附图仅是为了说明问题方便给出的示例性示意图，其不得理解为是本发明唯一正确的实施方式。

缩略语和关键术语定义：

进程间通讯(IPC)：一种进程间通讯的机制，操作系统进程和线程通过所述进程间通讯交换数据和消息。进程间通讯(IPC)包括本地机制(如Windows共享内存)或网络机制(如Windows套接字)，进程间通讯的方式：Socket，剪切板方法，内存映射文件，邮槽方法，命名管道，匿名管道方法。

完成端口：完成端口是一个可以把完成端口看成系统维护的一个队列，操作系统把重叠IO操作完成的事件通知放到该队列里，由于是暴露“操作完成”的事件通知。

序列化：将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。在序列化期间，对象将其当前状态写入到临时或持久性存储区。以后，可以通过从存储区中读取或反序列化对象的状态，重新创建该对象。

为实现本发明的发明目的，本发明提供一种Windows本地组件的通讯方法，其可以统一管理组件在进程间和进程内通讯，具体通讯方式可以有同步通讯与异步通讯方式，图1示出了通过同步方式实现所述通讯方法的流程图，具体步骤如下：

S101、主控组件(Master)启动，初始化数据，等待从组件(Slavw)登录。

本发明组件间通讯的采用是星形状结构，其好处在于：如果进程A中的组件a和进程B中的组件b进行通讯，通常情况下进程A和进程B中通讯协议并不相同，要实现组件a与组件b的通讯，可能需要经过多次的协议转换，才能建立彼此之间的通讯，而且进程A必须与进程B之间建立一条通道来流转数据。如果有N个进程需要通讯，那进程A需要和每一个进程建立通道，通道数为N条，如果N个进程相互通讯，那么建立的通道数就是C_2n条，这样通道的数量太多，不用容易控制。

用星形结构，建立一个中间节点，让中间节点去中转，这样即容易控制每条通道，而且通道数也很少。主控组件(Master)作为星形结构的中心点，所述主控组件(Master)负责中转从组件(Slave)之间的消息，也就是说，无论谁和谁通讯都需要通过所述主控组件，这样组件之间的通讯效率将会获得大幅度的提升。

具体如何实现上述星型结构通讯，通过后面的描述将会变得更加明了。其首要的要求是所述主控组件在从组件登录的时候，会记录每个从组件登录上之后报上来的组件虚拟ID(身份识别码)，虚拟ID的应用将会在后面的论述中详细展开。

S102、从组件(Slave)启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在。

具体流程如下(图2)：

S1021、从组件启动并登录所述主控组件；

S1022、判断登录是否成功；如果失败转入步骤S1023，如果成功转入步骤S1024；

S1023、所述从组件返回重新登录所述主控组件；

S1024、从组件上报虚拟ID；

S1025、结束。

S103、从组件发送通讯的消息，在同步通讯的情况，所述从组件还需要等待消息的返回。

为了提高通讯效率，所述等待是有条件的，例如设定一个合理的时间阈值，当等待时间超过上述阈值时，系统即判断为同步执行失败。所述时间阈值经本发明人多次测试，设计为80-150毫秒，优选为100毫秒最为合理。在该时间阈值的设置使得系统既不会因为等待时间过短而发生误判，也不会因为等待时间过长而影响整体系统的运行效率。

消息内容格式的组成是由通讯协议和使用者自定义消息内容组成的，其中通讯协议的组成为：唯一时间值+消息类型+消息实际长度值；唯一时间值：由本地时间生成的唯一时间值，这个值是毫秒级的；消息类型：是发送消息还是同步返回消息，其具体用法会在下面步骤中详细展开；消息实际长度值：使用者自定义消息内容的长度，其中使用者自定义消息是由使用者来定义的，具体内容就是使用者实际要传送的信息。

等待返回的时候需要检验是否为等待返回的消息，本发明采用如下方法进行校验，首先消息在发送的时候，会在通讯协议中带一个由本地时间生成的唯一时间值，接收方在接到消息后处理返回，返回时把接收到的唯一时间值原样带回去。等待方在收到返回时候校验消息，首先判断是否为同步返回消息，确认通过后再判断带回来时间唯一值是否和发送等待的时间唯一值相同，不同则说明不是要等待返回的消息，如果相同则说明是要等待的消息。

S104、所述主控组件接收步骤S103发送的消息，并寻找目标从组件发送所述消息；寻找方法是根据使用者自定义消息字段来进行，其中字段中有一位叫组件虚拟ID，根据该虚拟ID来寻找目标从组件。

在本发明的优选实施例中所述组件虚拟ID是一个用高低位方式表示的字节，高位表示进程间组件标识，低位表示进程内组件标识，每个组件都有一个唯一的虚拟ID，从组件登录注册的时候会上报的自己虚拟ID标识，这个标识是全局唯一的。当时从组件相互发通讯的时候，只需要将对象的ID标识放入协议报文字段中即可。

举例来说，所述虚拟ID高低位可以如下：例如一个字节为01011010，则前四位0101为高位，后四位1010为低位。

所述虚拟ID除了能帮助寻找目标从组件之外，由于虚拟ID是由高低位组成，高位代表进程标识，因此如果高位相同则说明组件属于同一个进程内的组件，如果不同说明不是同一个进程内的组件，即为进程间的组件，因此，通过这个判断高位的方法就能分辨目标组件是进程间的还是进程内的。这一点对于提高组件间的通讯效率是至关重要的，例如判断为是属于同一进程内的组件时，组件可以直接把消息发送给内部组件，其不再需要将其报送给主控组件，通讯效率大幅提高。

S105、目标从组件接收到消息之后，进行内部处理。

当消息投递到使用者的时候，已经就是解开之后使用者自定义消息，其具体寻找规则由是使用者内部来定义，因为这个时候消息是使用者定义，使用者最清楚其内部的结构，他们会根据消息的具体信息来分辨消息类型，是通知消息，是获取消息，或是动作类型的消息，等等……。

S106、经过处理之后，返回给目标从组件；上面的处理通常是具体的使用者的逻辑处理，但是在发送给目标从组件之前，还需要将返回的内容打包成消息内容格式，即通讯协议+使用者自定义消息内容。

S107、目标从组件将处理后的消息原路返回给主控组件。

在返回给Mater(主控组件)的时候，需要在消息协议中填写消息类型标志，这样做是因为等待返回的组件也可能在等待时候，收到别的组件发送过来的消息，虽然有唯一时间值做检验，但是不同进程的唯一消息值有可能一样，有可能别的组件发送消息的唯一时间值和等待的唯一消息时间值一样，为了增加区别，增加了消息类型标志，用这样的方法就解决了等待消息返回和别的组件发送消息的混淆。

消息类型标志由返回消息标志和发送消息标志组成，根据消息类型，填写其一。消息返回时候填写为返回消息标志，消息发送填写为发送消息标志。

S108、主控组件将消息传递给正在等待消息返回的从组件。

主控组件接到返回消息后，根据报文协议内容将消息投递到指定等待消息的从组件上，等待的从组件按照校验规则来校验是否为等待的消息，具体校验规则已经在前面做了详细介绍，例如，可以检验通讯协议中的消息类型标志位和唯一时间值位。

等待消息返回的从组件处理流程为(图3)：

S1031：等待消息返回，如果等待超时，则进入步骤S1033,如果接受到返回消息，则进入步骤S1032；

S1032：校验是否为等待的消息；如果是，则进入步骤S1033，如果否，则进步步骤S1035；

S1033：返回给发送组件；

S1035：继续等待。

前面详细介绍了Windows从组件之间的同步通讯方式，与同步通讯方式相比异步通讯方式对设备要求低、通讯成本低。作为本发明的另外一个实施例，下面对Windows从组件之间的异步通讯方式做一个简单介绍：

S101、主控组件(Master)启动，初始化数据，等待从组件(Slavw)登录；

S102、从组件(Slave)启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；

S103、从组件发送通讯的消息；

S104、所述主控组件接收步骤S103发送的消息，并寻找目标从组件发送所述消息；

S105、目标从组件接收到消息之后，进行内部处理。

异步发送与同步发送相比省略返回操作，节约了系统资源、结构简单、降低了通讯成本。

图4是本发明所述的Windows本地组件的通讯方法另一实施例的流程图，具体如下：

S301：主控组件登录，其登录方式与本发明其它实施例中的登录方式相同；

S302：从组件登录注册，其包括从组件启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；

所述组件虚拟ID是一个用高低位方式表示的字节，高位表示进程间组件标识，低位表示进程内组件标识，每个组件都有一个唯一的虚拟ID，从组件登录注册的时候会上报的自己虚拟ID标识，这个标识是全局唯一的。当时从组件相互发通讯的时候，只需要将对象的ID标识放入协议报文字段中即可。

S303：从组件发送通讯消息，消息内容格式的组成是由通讯协议和使用者自定义消息内容组成的，其中通讯协议的组成为：唯一时间值+消息类型+消息实际长度值；唯一时间值：由本地时间生成的唯一时间值，这个值是毫秒级的；消息类型：是发送消息还是同步返回消息，其具体用法会在下面步骤中详细展开；消息实际长度值：使用者自定义消息内容的长度，其中使用者自定义消息是由使用者来定义的，具体内容就是使用者实际要传送的信息。

S304：判断所述通讯消息的通讯走向，即其是同一进程内的组件间通讯还是不同进程间的组件间通讯；其具体的判断方法可以为：根据所述从组件的虚拟ID判断，如果虚拟ID的高位相同，则说明其属于同一进程，如果虚拟ID的高位不同，则说明其属于不同进程。

如果判断属于同一进程，则进入步骤S308，如果判断属于不同进程间的通讯，则进入步骤S305；

S305：从组件把消息发送给所述主控组件；

S306：主控组件寻找目标从组件并发送所述消息；

S307：目标从组件接收到消息之后，进行内部处理，通讯流程结束。

S308：从组件把消息直接发送给于其属于同一进程的其它内部组件，进行内部处理，通讯流程结束。

所述内部处理可以是多种多样的，例如：当消息投递到使用者的时候，已经就是解开之后使用者自定义消息，其具体寻找规则由是使用者内部来定义，因为这个时候消息是使用者定义，使用者最清楚其内部的结构，他们会根据消息的具体信息来分辨消息类型，是通知消息，是获取消息，或是动作类型的消息，等等……。

该实施例上述处理流程的优势在于：当通讯的从组件属于同一进程时，消息不在需要经过主控组件的处理，其提高了通讯效率。

本发明技术方案带来的有益效果是：本发明实现了Window系统下本地组件的通讯方法。采用对等的设计理念，让组件无差异化，特别是降低了组件对组件跨进程通讯的关注度，让开发人员开发效率更加高效。采用统一的通讯协议，大大减小了协议转化产生的误差，让程序更加健壮了。

另外，本方案中涉及进程通讯的技术也可以有很多选型，比如Sockect，共享内存，这些都可以做进程间通讯的支持。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种Windows本地组件的通讯方法，包括：

S101、主控组件启动，初始化数据，等待从组件登录；

S102、从组件启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；

S103、从组件发送通讯的消息；

S104、所述主控组件接收步骤S103发送的消息，并寻找目标从组件发送所述消息；

S105、目标从组件接收到消息之后，进行内部处理。

2.如权利要求1所述的通讯方法，步骤S103中，从组件发送通讯消息后，还等待消息返回。

3.如权利要求2所述的通讯方法，完成步骤S105之后，还进行如下流程：

S106、消息经过内部处理之后，返回给目标从组件；

S107、目标从组件将处理后的消息原路返回给主控组件；

S108、主控组件将消息传递给正在等待消息返回的从组件。

4.如权利要求3所述的通讯方法，步骤S103中所述等待是有条件的，当等待时间超过特定阈值时，系统即判断为同步执行失败。

5.如权利要求4所述的通讯方法，所述等待的时间阈值为80-150毫秒。

6.如权利要求1-4任一项所述的通讯方法，步骤S102中所述从组件登录注册的步骤如下：

S1021、从组件启动并登录所述主控组件；

S1022、判断登录是否成功；如果失败转入步骤S1023，如果成功转入步骤

S1024；

S1023、所述从组件返回重新登录所述主控组件；

S1024、从组件上报虚拟ID；

S1025、结束。

7.如权利要求1所述的通讯方法，每个组件都有一个唯一的虚拟ID，从组件登录注册的时候会上报的自己虚拟ID标识，所述虚拟ID是一个用高低位方式表示的字节。

8.如权利要求2所述的通讯方法，步骤S103中等待消息返回的步骤如下：

S1031：等待消息返回，如果等待超时，则进入步骤S1033,如果接受到返回消息，则进入步骤S1032；

S1032：校验是否为等待的消息；如果是，则进入步骤S1033，如果否，则进步步骤S1035；

S1033：返回给发送组件；

S1035：继续等待。

9.一种Windows本地组件的通讯方法，包括：

S301：主控组件登录；

S302：从组件登录注册，其包括从组件启动，并登录所述主控组件，所述从组件启动登录所述主控组件登录成功之后上报自己的虚拟ID，如果主控组件不存在，则循环登陆，直至主控组件存在；

S303：从组件发送通讯消息，消息内容格式的组成是由通讯协议和使用者自定义消息内容组成的；

S304：判断所述通讯消息的通讯走向，即判断其是同一进程内的组件间通讯还是不同进程间的组件间通讯；如果判断属于同一进程，则进入步骤S308，如果判断属于不同进程间的通讯，则进入步骤S305；

S305：从组件把消息发送给所述主控组件；

S306：主控组件寻找目标从组件并发送所述消息；

S307：目标从组件接收到消息之后，进行内部处理，通讯流程结束；

S308：从组件把消息直接发送给于其属于同一进程的其它内部组件，进行内部处理，通讯流程结束。