CN109783066B - 一种dds内部实体数据关联和处理的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，通过创建一个内部控制数据的QoS策略INNER_CTRL_DATA，再基于DDS内置主题，通过回调函数触发实现消息处理和数据监听。本发明解决了现有技术实现中数据结构信息管理不易、开发复杂以及代码耦合性强等问题，提高了软件的开发效率，降低了软件设计的难度。

Description

一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法

技术领域

本发明涉及一种基于DDS的数据监听方法，尤其涉及一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法。

背景技术

随着信息化的建设发展，需要面对多变的海量数据信息，实时、高效、高速的数据交互具有至关重要的地位。因此，建立实时性强、可靠性高、安全性好的信息传输中间件，提高系统互联能力，满足系统内各种信息交换和共享需求，并解决应用软件之间的数据共享和集成问题是亟待解决的问题。

数据分发服务(Data Distribution Service，DDS)是对象管理组织(ObjectManagement Group，OMG)继推出CORBA规范后颁布的实现订阅/发布通信模式、满足实时性要求的软件设计标准和规范，该规范对分布式实时系统中数据发布、传递和接收的接口和行为进行了标准化。DDS纯粹以数据为中心来进行数据分发，并将资源状况、对资源的期待程度、网络状况等都用QoS参数来描述，大大增强了通信的实时性和灵活性，简化了分布式系统中数据的有效发布，为实时环境下以数据为中心的分布式应用提供高效、有用的通信服务。

DDS定义了以数据为中心的发布/订阅机制，以数据为中心的发布/订阅模型基于全局数据空间(Global Data Space)的概念，如图1所示。

DDS规范包括域参与者、发布者、订阅者、数据类型、数据写入者、数据读取者、主题、内置主题和QoS等。在具体的产品实现中，DDS处于操作系统之上、用户应用程序之下，可以很好的屏蔽底层系统、总线的异构等细节，对应用数据提供统一的API接口，具体如下图2所示。

DDS使用域来划分数据通信的子空间，隶属于同一个域的各个域参与者(Participant)可以互相通信，每个域参与者里面可以有一个或多个发布者(Publisher)或订阅者(Subscriber)，每个发布者里面可以有一个或多个数据写入者(DataWriter)，每个订阅者里面也可以有一个或多个数据读取者(DataReader)。数据写入者通过数据通道将数据发送到相应的数据读取者处，数据读取者则从数据通道中获取自己感兴趣的数据，数据写入者和数据读取者通过主题(Topic)和QoS进行匹配和建立联系，一般每个数据写入者或数据读取者只写入或读取一种类型的数据。

随着DDS越来越多的被使用，对其配套的工具需求较为迫切，尤其对DDS的监控管理工具的诉求较为强烈，需要监控当前各个域下的主题、发布者、订阅者等相关信息。DDS标准中有规定了一些内置主题(比如：DCPSPublication、DCPSSubscription和DCPSParticipant等)，我们可以通过内置主题来实现相关的监控管理，但是DDS标准没有规定与内置主题相匹配的内部控制数据的相关QoS策略，当前一般的实现就通过一些全局变量来记录相关数据，这样不但会提高代码的耦合度，而且在多线程的场景下降低处理效率和性能。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种实现数据监听的DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，创建内部控制数据策略INNER_CTRL_DATA QoS，通过DataReader直接获取数据信息，从而实现基于DDS内部主题的数据监听和管理。

技术方案：本发明所述的一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，包括步骤：

(1)建立一个基于DDS的通信环境，创建一个ID为a的域，创建域参与者对象test_domain，其中，a的取值范围为0～230；

(2)基于test_domain创建一个用于读数据的订阅者对象test_sub；

(3)通过DDS标准规定的应用程序编程接口获取test_domain的内置订阅者；

(4)通过DDS标准规定的应用程序编程接口获取DDS规范中定义的内置主题对应的数据读取者DataReader的指针信息及QoS策略信息；

优选地，所述内置主题为“DCPSPublication”。

(5)创建并设置DataReader的内部控制数据策略INNER_CTRL_DATA QoS信息，包括用于存储枚举类型的变量inner_type和用于存储订阅者test_sub的地址的字段value；所述枚举类型包括成员变量：表示默认值的“DDS_INNER_CTRL_DEFAULT”、表示订阅者的“DDS_INNER_CTRL_SUB”、表示发布者的“DDS_INNER_CTRL_PUB”、表示数据写入者的“DDS_INNER_CTRL_WRITER”、表示数据读取者的“DDS_INNER_CTRL_READER”、表示保留字段的“DDS_INNER_CTRL_RESERVE”，其枚举值分别为0、1、2、3、4、255；

(6)在DataReader上注册回调函数；

(7)进入监听状态，等待回调函数被触发；

(8)当监听到数据时，DataReader的回调函数被触发，通过解析回调函数的输入参数，获取输入参数的QoS策略的配置信息，判断其中的INNER_CTRL_DATA QoS信息中的inner_type是否赋值为步骤(5)中设定的枚举类型，若是则执行步骤(9)，否则跳转至步骤(7)；

(9)判断INNER_CTRL_DATA QoS信息中的value字段是否为空，若不为空，则获取到订阅者test_sub信息，执行步骤(10)；否则，跳转至步骤(7)；

(10.1)获取当前域的主题名称信息；

(10.2)创建并在test_domain上注册动态数据类型；

(10.3)根据步骤(10.1)中的主题名称信息，创建相对应的主题；

(10.4)根据INNER_CTRL_DATA QoS策略信息中value存储的订阅者地址信息，创建步骤(10.3)所述主题对应的新的数据读取者；

(11)在新的数据读取者上设置回调函数，进行当前域和该主题的数据监听、监控和统计。

有益效果：本发明提高了DDS工具软件的开发效率，降低了代码的耦合度，降低了DDS工具软件的设计难度，同时，提高了代码的处理性能。

附图说明

图1是DDS架构图；

图2是DDS中间件位置示意图；

图3是本发明实施例基于DDS内置主题DCPSPublication来监听指定域信息流程示意图；

图4是本发明实施例监听指定域下各个主题消息流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图3所示，以DCPSPublication作为DDS内置主题为例，本发明所述的一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，包括步骤：

(1)创建一个域ID为10的域参与者(DomainParticipant)对象test_domain；

(2)基于test_domain创建一个订阅者(Subscriber)对象test_sub；

(3)通过DDS的对外接口方法获取test_domain的内置订阅者buildin_sub；

(4)通过DDS的对外接口方法获取内置主题“DCPSPublication”对应的数据读取者(DataReader)buildin_datareader；

(5)通过DDS的对外接口方法获取buildin_datareader当前的QoS值信息；

(6)设置buildin_datareader当前的QoS值中的INNER_CTRL_DATA QoS策略信息，该QoS策略字段定义及说明见表1和表2，把INNER_CTRL_DATA中的type参数设置为DDS_INNER_CTRL_SUB，把value参数设为test_sub的地址信息；

(7)给buildin_datareader设置监听回调函数on_data_available；

(8)buildin_datareader进入监听状态，等待其回调函数on_data_available被触发；

(9)监听到数据时，buildin_datareader的回调函数on_data_available被触发，根据on_data_available的输入参数DataReader获取该数据读取者的QoS值；

(10)根据上一步骤获取的QoS信息，判断INNER_CTRL_DATA QoS策略信息中的type是否为DDS_INNER_CTRL_SUB，若为DDS_INNER_CTRL_SUB则执行下面步骤，否则跳出当前的处理，直接进入监听状态，等待下一个消息到来；

(11)获取INNER_CTRL_DATA QoS策略信息中value携带订阅者信息是否不为空，若不空，执行下一步骤，否则跳出当前的处理，直接进入监听状态，等待下一个消息到来；

(12)获取当前域的主题名称信息；

(13)创建动态数据类型；

(14)在域test_domain上注册上一步骤创建的动态数据类型；

(15)在域test_domain上创建在步骤十二中获取到的主题名称所对应的主题(Topic)；

(16)根据INNER_CTRL_DATA QoS策略信息中value携带订阅者信息，创建步骤十五中主题对应的数据读取者(DataReader)；

(17)在上一步骤中创建的DataReader上设置相关的监听回调函数；

(18)进入监听状态，这样就可以监听当前域上各个主题的数据信息。

对基于DDS标准中的其他内置主题的数据监测方法，其步骤与上述方法类似，不做赘述。

表1 INNER_CTRL_DATA策略参数

表2 INNER_CTRL_DATA_TYPE枚举定义说明

Claims (4)

1.一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，其特征在于，包括步骤：

（1）建立一个基于DDS的通信环境，创建一个ID为a的域，创建域参与者对象test_domain，其中，a的取值范围为0~230；

（2）基于test_domain创建一个用于读数据的订阅者对象test_sub；

（3）通过DDS标准规定的应用程序编程接口获取test_domain的内置订阅者；

（4）通过DDS标准规定的应用程序编程接口获取DDS规范中定义的内置主题对应的数据读取者DataReader的指针信息及QoS策略信息；

（5）创建并设置DataReader的内部控制数据策略INNER_CTRL_DATA QoS信息，包括用于存储枚举类型的变量inner_type和用于存储订阅者test_sub的地址的字段value；所述枚举类型包括成员变量：表示默认值的“DDS_INNER_CTRL_DEFAULT”、表示订阅者的“DDS_INNER_CTRL_SUB”、表示发布者的“DDS_INNER_CTRL_PUB”、表示数据写入者的“DDS_INNER_CTRL_WRITER”、表示数据读取者的“DDS_INNER_CTRL_READER”、表示保留字段的“DDS_INNER_CTRL_RESERVE”，其枚举值分别为0、1、2、3、4、255；

（6）在DataReader上注册回调函数；

（7）进入监听状态，等待回调函数被触发；

（8）当监听到数据时，DataReader的回调函数被触发，通过解析回调函数的输入参数，获取输入参数的QoS策略的配置信息，判断其中的INNER_CTRL_DATA QoS信息中的inner_type是否赋值为步骤（5）中设定的枚举类型，若是则执行步骤（9），否则跳转至步骤（7）；

（9）判断INNER_CTRL_DATA QoS信息中的value字段是否为空，若不为空，则获取到订阅者test_sub信息，执行步骤（10）；否则，跳转至步骤（7）；

（10）根据当前域的主题名称信息创建对应的主题，并基于test_sub，通过动态数据类型的方式创建与主题对应的新的数据读取者；

（11）在新的数据读取者上设置回调函数，进行当前域和该主题的数据监听、监控和统计。

2.根据权利要求1所述的一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，其特征在于：所述数据读取者用于获取数据信息，进行域和主题的数据监听、监控和统计。

3.根据权利要求1所述的一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，其特征在于：步骤（4）中，所述内置主题为DDS规范中定义的内置主题，包括“DCPSPublication”、“DCPSSubscription”。

4.根据权利要求1所述的一种DDS内部实体数据关联和处理的实现方法，其特征在于：所述步骤（10）包括：

（10.1）获取当前域的主题名称信息；

（10.2）创建并在test_domain上注册动态数据类型；

（10.3）根据步骤（10.1）中的主题名称信息，创建相对应的主题；

（10.4）根据INNER_CTRL_DATA QoS策略信息中value存储的订阅者地址信息，创建步骤（10.3）所述主题对应的新的数据读取者。

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