CN110209448A - 一种多输入共享视窗并发操作装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种多输入共享视窗并发操作装置及方法，包括：分组模块，用于将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；消息接收模块，用于按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；消息处理模块，包括若干消息处理子模块，所述消息处理子模块用于分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；输出处理模块，用于根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；显示输出模块，用于根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口；本发明从而实现多输入组的并发操作。

Description

一种多输入共享视窗并发操作装置及方法

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种多输入共享视窗并发操作装置及方法。

背景技术

现在的电脑桌面系统基本都是安装如微软windows、苹果mac、linux桌面系统，如redhat、suse、以及国产麒麟、深度等系统都是个人操作系统(personal computer)，虽然这些系统可以实现多屏显示，以及可以接入多套鼠标键盘等输入设备，但同时只有一个输入设备在工作。

由于个人电脑桌面系统同一时间只能响应一套输入设备的信息，多个指令只能按照串行队列的方式执行。如图1所示，三个鼠标的按键消息ms1、ms2、ms3通过输入接收单元发送到图形引擎处理的时候都是以串行的方式收集以及发送到图形引擎，同时图形引擎同一时间也只处理一个鼠标的操作事件，并将处理的串行的显示数据信息通过显卡发送到显示终端。当我们用多个终端输入消息的时候，在显示终端看到的始终是有先后次序的事件处理流程。

当有多套输入设备的时候，只能等待输入消息一一排队执行，这样当多人、多套设备同时工作的时候，各输入设备之间互现干扰。因此现有个人桌面系统是无法让多人同时在同一桌面系统内工作的，更不用说各个输入设备间的协作了。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种多输入共享视窗并发操作装置及方法，以实现对多个输入组的并发操作并显示。

一方面，本发明提出一种多输入共享视窗并发操作装置，包括：

分组模块，用于将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；

消息接收模块，用于按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；

消息处理模块，包括若干消息处理子模块，所述消息处理子模块用于分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；

输出处理模块，用于根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；

显示输出模块，用于根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口。

优选的，所述将所使用的输入设备分为若干输入组包括：

若输入设备为本地连接，则根据同一输入设备的数量分为相同数量的输入组；若输入设备为远程连接，则根据输入设备的远程IP地址进行分组。

优选的，所述按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包包括：

根据输入设备去抖动的参数调整，将设定时间段内不同输入组的输入消息视为同一时间发生的输入，并将同一时间的输入消息打包成相同时间戳ID的消息包。

优选的，所述消息接收模块有多个，每个消息接收单元接收设定数量的输入消息，并同时将同一时间输入的设定数量的输入消息打包成相同时间戳ID的消息包，并将消息包按照时间戳ID依次拆散，并将同一时间的输入消息同时分发。

优选的，所述消息处理模块有多个，所述消息接收模块优先将输入消息分发到处理压力小的消息处理模块。

优选的，所述按照输出要求进行并发输出包括：

独立显示：将不同输入组的输入消息生成的窗口在显示输出模块不同的区域显示，各窗口之间互不影响；

重叠显示：将不同输入组的输入消息生成的不同的窗口赋予不同的加权值，加权值高的窗口将在加权值低的窗口的上层显示；

关联显示：将不同输入组的输入消息对应生成同一窗口，各输入消息的处理结果在同一窗口显示。

优选的，所述输出处理模块有多个，每个输出处理模块各负责一部分显示区域的并发输出处理，各显示区域不重叠。

优选的，所述显示输出模块有多个，每个显示输出模块在同一时间接收设定数量的输出处理模块的输出处理结果，并将输出处理结果通过不同的显示器显示。

优选的，还包括：窗口处理模块，用于将窗口分为互斥窗口和共享窗口，所述互斥窗口只接收一组输入组的消息，所述共享窗口可以同时接收多组输入的消息。

另一方面，本发明提出一种多输入共享视窗并发操作方法，包括以下步骤：

S1：分组模块将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；

S2：消息接收模块按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；

S3：消息处理子模块分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；

S4：输出处理模块根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；

S5：显示输出模块根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口。

优选的，所述按照输出要求进行并发输出包括：

独立显示：将不同输入组的输入消息生成的窗口在显示输出模块不同的区域显示，各窗口之间互不影响；

重叠显示：将不同输入组的输入消息生成的不同的窗口赋予不同的加权值，加权值高的窗口将在加权值低的窗口的上层显示；

关联显示：将不同输入组的输入消息对应生成同一窗口，各输入消息的处理结果在同一窗口显示。

本发明的有益效果：

本发明通过分组模块将所使用的输入设备分为若干输入组，通过消息接收模块按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；通过消息处理模块对输入消息进行并发处理，通过输出处理模块根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出，从而实现多输入组的并发操作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明现有技术的模块连接示意图；

图2是本发明实施例一的模块连接示意图；

图3是本发明实施例一中输入组的示意图；

图4是本发明实施例一中窗口处理模块的示意图；

图5是本发明实施例一中独立显示的示意图；

图6是本发明实施例一中重叠显示的示意图；

图7是本发明实施例一中关联显示的示意图；

图8是本发明实施例二的模块连接示意图；

图9是本发明实施例三的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本发明的基本思想是将不同的输入设备分为若干输入组，并将设定时间内不同输入设备的输入消息作为同一时间的输入消息，并打包成消息包，实现消息的并发输入，然后将消息包拆散后通过消息处理模块实现输入消息的并发处理；输出处理模块根据对输入消息的处理结果，实现并发输出，从而实现了不同输入设备的并发操作。

基于上述构想，本实施例提出一种多输入共享视窗并发操作装置，如图2所示，包括：

分组模块，用于将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；

消息接收模块，用于按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；

消息处理模块，包括若干消息处理子模块，所述消息处理子模块用于分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；

输出处理模块，用于根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；

显示输出模块，用于根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口。

消息接收模块与输入设备可以通过本地有线连接的方式连接，也可以与输入设备通过无线实现远程连接。消息接收模块将输入设备进行标识：若输入设备为本地连接，则通过不同逻辑设备号来标识；若输入设备为远程连接，则通过远程IP地址再加上不同的逻辑设备号来标识。如本地一个鼠标逻辑ID为devID0，则标识localhost:mouse:devID0；远程一个键盘有逻辑ID为devID1，则标识为IP:keyboard:devID1。

作为优选，消息接收模块自动实现对输入设备进行分组。若输入设备为本地连接，则根据同一输入设备的数量分为相同数量的输入组；若输入设备为远程连接，则根据输入设备的远程IP地址进行分组。消息接收模块首先根据标识将输入设备分为本地输入设备和远程输入设备，本地输入设备和远程输入设备默认不分为一组。其次，将本地输入设备或者远程输入设备中逻辑ID相邻的两个或多个不同类型的输入设备分为一组。如图3所示，localhost:mouse:devID0与localhost:keyboard:devID1分为第一输入组；localhost:mouse:devID2与localhost:keyboard:devID3分为第二输入组；localhost:mouse:devID4与localhost:keyboard:devID5分为第三输入组。

同一输入组共享组内输入资源、信息及配置，如鼠标、光标、粘贴板、消息任务通道、窗口初始位置、窗口加权值。不同输入组的鼠标、键盘将独立操作。鼠标右键的操作，如拷贝、粘贴的操作也是以输入组逻辑隔离。不同输入组打开窗口的初始位置也是独立配置的。这样不同用户使用不同的显示区域操作桌面窗口才可以不会互相覆盖。

消息接收模块根据输入设备去抖动的参数调整，在本实施例中将去抖动的参数调整为10～100毫秒，即将10～100毫秒内输入的多次相同的输入消息作为一次输入消息。并将10～100毫秒时间内不同输入组的消息视为同一时间内发生的输入，并将同一时间的输入消息打包成消息包发送到分发模块。每个输入组在同一时间段内只会产生一个同一类输入消息。一个消息包包含所有输入组同一时间段内所有输入消息。

相比与传统输入消息零散串行发送到图形处理模块，通过消息接收模块更有利于不同输入消息并行处理，而不会因串行发送消息导致输入消息被动串行化处理，从而使多输入消息互相干扰。

消息接收模块还将接收到的消息包按照接收到的先后顺序进行拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发，保证了各消息处理模块能够同时接收到对应的输入消息，能够更好的实现并发处理。

为避免输入消息的处理过程中产生排队现象，本实施例中通过消息处理模块对接收分发得到的输入消息，实现并发处理。消息处理模块将同一时间的消息包里面的输入消息，同等对待在消息处理子模块里面并发处理，这样不同的输入消息在不同的消息处理子模块进行处理，不会因为输入消息在同一消息处理子模块处理而产生排队现象，相互之间产生影响。需要说明的是，本实施例中的消息处理子模块的数量大于分组的数量，从而能够保证所有的输入消息均有对应的消息处理子模块处理。

作为本实施例的优选，如图4所示，本装置还包括窗口处理模块，用于将窗口分为互斥窗口和共享窗口，所述互斥窗口只接收一组输入组的消息，所述共享窗口可以同时接收多组输入的消息。其中，单独占据这个窗口的输入组即为当前窗口的输入组，互斥窗口只处理占据这个窗口的输入组的消息。

在窗口处理模块接收到输入消息前，已经定义了输入消息的类型与窗口的类型的对应关系，窗口处理模块接收输入消息后，根据输入消息类型即可判断出对应的输出窗口。

互斥窗口为同一时间只能接受一组输入设备的输入事件，其他输入组的时间被忽略。互斥窗口可以是整个窗口组，部分窗口关联互斥也可以是单个窗口，如可以将文档处理应用WORD设置为窗口组互斥，这样当前一个输入组还占据这个WORD应用，其他输入组对此WORD打开的窗口的输入操作将是无效的，。也可以部分窗口关联互斥，如WORD应用的设置选项窗口同时只能由一个输入设备操作，例如：鼠标，但文字编辑窗口接受输入多鼠标键盘。也可以是单个窗口的互斥，如按钮窗口，同时只能有一个鼠标操作有效。

共享窗口可以同时接受多个输入设备的输入消息。如画画编辑软件，在画布窗口可以设置为共享窗口，接受多鼠标画笔的输入操作，多人同时作画，而不互相干扰。

输出处理模块根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出，主要分为独立显示、重叠显示以及关联显示三种输出显示方式。其中，独立显示和重叠显示在互斥窗口显示，而关联显示则在共享窗口显示。

独立显示，即将不同输入组的输入消息生成的窗口在显示输出模块不同的区域显示，各窗口之间互不影响。如图5所示，显示输出模块显示独立的窗口0、1、2，3个独立的窗口在同一显示输出模块上各自独立运行，节省了显示输出模块的数量，同时也方便各个窗口之间的配合工作。

重叠显示，在不同窗口互相重叠时，为防止重叠的窗口不确定性，可以对不同输入组的窗口赋予不同的加权值，这样当不同加权值的同一事件窗口重叠在一起时，加权值高的窗口将在加权值的窗口的上层显示。如果加权值相同，可以按照分组编号大小再次加权。最终保证上层显示窗口的单一完整性，而不是不同窗口的碎片组合或重影，导致重叠窗口没法识别及使用。在实际应用中，如图6所示，将3个重叠的窗口在同一显示器上显示，方便独立的用户对多个事件进行依次处理。

关联显示，即将不同输入组的输入消息对应生成同一窗口，各输入消息的处理结果在同一窗口显示。例如：如图7所示，在同一窗口内不同的鼠标同时移动，鼠标间的连线将同步变化，系统将在确定新鼠标的坐标同时，同时确定新的连线，并输出到桌面。在实际应用中，各输入消息的处理结果在同一窗口显示，有利于各输入组之间的协同工作。

基于上述显示方式，根据输出处理模块的处理结果进行显示输出。同样，显示输出模块与输出处理模块的连接方式可以是本地的有线连接与远程的无线连接。当显示输出模块采用远程的无线连接方式时，多组输入组可以实现远程操作。通过远程共享协议，多个用户可以在远程共享同一个桌面，并且可以使用所属的输入组在共享桌面同时操作桌面窗口。

实施例二

在本实施例中，本系统如果参与的用户数量庞大，即输入组的数量庞大，例如同时有成千上万人在线网游应用，在这种情况下，如果只有一个消息接收模块以及一个消息处理模块，一方面消息打包处理的效率会降低，另一方面如果消息接收模块或者消息处理模块遇到故障，则会引起整套系统的瘫痪，而给用户带来较差的用户体验。

基于上述应用场景，本实施例在实施例一的基础上增加消息接收模块、消息处理模块、输出处理模块以及显示输出模块的数量。如图8所示，将用多个消息接收模块、多个消息处理模块、多个窗口处理模块、多个输出处理模块以及多个显示输出模块分别部署在不同的计算集群之上，同时具备多个显示器显示输出结果，以提高系统的负载能力以及处理消息的效率。

在本实施例中，由于同一时间输入消息的数量巨大，因此采用多个消息接收模块对其进行分别打包。消息接收模块位于不同的物理机，不同物理机消息接收模块之间有时间同步机制保证时间毫秒级以下同步。每个消息接收模块能够打包的输入消息的数量设定数值，使得各消息接收模块能够较快的将各自输入的输入消息打包。

此外，消息接收模块根据消息处理模块的内存、CPU、网络带宽等占用情况来判断各消息处理模块的压力大小，并选择压力小于平均值的节点作为接入节点。通过对消息处理模块的优化选择，以平衡各消息处理模块的负载压力，降低了消息处理模块的故障率。

在一实施例中，消息接收模块还可以采用轮循的方式将输入消息发送到各消息处理模块，同样该分发方式也避免了输入消息集中在同一消息处理模块进行处理的现象，达到平衡各消息处理模块负载压力的作用。

消息处理模块依托处理器多核心技术，可以运行在多台物理机器上，每个消息处理模块独立运行在不同的处理器核心上，形成处理池。各消息处理模块之间也有时间同步机制，保证对接收到的同一时间的输入消息进行并发处理。

多个窗口处理模块，用于将窗口分为互斥窗口和共享窗口，所述互斥窗口只接收一组输入组的消息，所述共享窗口可以同时接收多组输入的消息。在各窗口处理模块接收到输入消息前，已经定义了输入消息的类型与窗口的类型的对应关系，在各窗口处理模块接收输入消息后，根据输入消息类型同时判断出对应的输出窗口。

输出处理模块有多个，输出处理模块可以位于不同的物理机之上，独立处理各区域的窗口合并。

显示输出模块有多个，各显示输出模块对应设定数量的输入组，每个显示输出模块在同一时间接收设定数量的输出处理模块的输出处理结果，并将输出处理结果通过不同的显示器显示。

实施例三

基于实施例一和实施例二提出的系统，对应的本实施例提出一种多输入共享视窗并发操作方法，如图9所示，包括以下步骤：

S1：分组模块将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；

S2：消息接收模块按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；

S3：消息处理子模块分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；

S4：输出处理模块根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；

S5：显示输出模块根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口。

其中，按照输出要求进行并发输出包括：

独立显示：将不同输入组的输入消息生成的窗口在显示输出模块不同的区域显示，各窗口之间互不影响；

重叠显示：将不同输入组的输入消息生成的不同的窗口赋予不同的加权值，加权值高的窗口将在加权值低的窗口的上层显示；

关联显示：将不同输入组的输入消息对应生成同一窗口，各输入消息的处理结果在同一窗口显示。

本实施例所采用的方法与实施例一和实施例二所实现本发明技术方案的原理以及效果均相同，因此在本实施例中不再对该方法的原理及效果进行赘述。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，包括：

分组模块，用于将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；

消息接收模块，用于按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；

消息处理模块，包括若干消息处理子模块，所述消息处理子模块用于分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；

输出处理模块，用于根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；

显示输出模块，用于根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口。

2.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，所述将所使用的输入设备分为若干输入组包括：

若输入设备为本地连接，则根据同一输入设备的数量分为相同数量的输入组；若输入设备为远程连接，则根据输入设备的远程IP地址进行分组。

3.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，所述按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包包括：

根据输入设备去抖动的参数调整，将设定时间段内不同输入组的输入消息视为同一时间发生的输入，并将同一时间的输入消息打包成相同时间戳ID的消息包。

4.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，所述消息接收模块有多个，每个消息接收单元接收设定数量的输入消息，并同时将同一时间输入的设定数量的输入消息打包成相同时间戳ID的消息包，并将消息包按照时间戳ID依次拆散，并将同一时间的输入消息同时分发。

5.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，所述消息处理模块有多个，所述消息接收模块优先将输入消息分发到处理压力小的消息处理模块。

6.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，所述按照输出要求进行并发输出包括：

独立显示：将不同输入组的输入消息生成的窗口在显示输出模块不同的区域显示，各窗口之间互不影响；

重叠显示：将不同输入组的输入消息生成的不同的窗口赋予不同的加权值，加权值高的窗口将在加权值低的窗口的上层显示；

关联显示：将不同输入组的输入消息对应生成同一窗口，各输入消息的处理结果在同一窗口显示。

7.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，所述输出处理模块有多个，每个输出处理模块各负责一部分显示区域的并发输出处理，各显示区域不重叠。

8.根据权利要求1所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，

所述显示输出模块有多个，每个显示输出模块在同一时间接收设定数量的输出处理模块的输出处理结果，并将输出处理结果通过不同的显示器显示。

9.根据权利要求1～8任一项所述的一种多输入共享视窗并发操作装置，其特征在于，还包括：

窗口处理模块，用于将窗口分为互斥窗口和共享窗口，所述互斥窗口只接收一组输入组的消息，所述共享窗口可以同时接收多组输入的消息。

10.一种多输入共享视窗并发操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：分组模块将所使用的输入设备分为若干输入组，各输入组的输入消息独立运行；

S2：消息接收模块按照时间戳依次将同一时间各输入组的输入消息打包成消息包，并将消息包按照时间戳依次拆散，并将同一消息包中的输入消息进行同时分发；

S3：消息处理子模块分别接收分发得到的输入消息，并对输入消息进行并发处理；

S4：输出处理模块根据对输入消息的处理结果，按照输出要求进行并发输出处理；

S5：显示输出模块根据输出处理模块的处理结果进行显示窗口。