CN112737760A - 一种基于管道通信技术进行双工数据通信的方法及系统 - Google Patents
一种基于管道通信技术进行双工数据通信的方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于管道通信技术进行双工数据通信的方法及系统，方法包括：初始化主程壳程序，促使主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求；当接收到业务请求时，对业务请求进行解析以确定多个主程序中与业务请求相关联的目标主程序，并获取目标主程序的标识信息；基于标识信息确定目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将目标主程序的标识信息发送给主程壳程序；主程壳程序基于目标主程序的标识信息创建目标主程序，为目标主程序分配系统资源以使得目标主程序基于系统资源启动运行；以及促使目标主程序创建命名管道，并通过命名管道与主程壳程序进行双工数据通信。
Description
技术领域
本发明涉及管道通信技术领域，并且更具体地涉及，一种基于管道通信技术进行双工数据通信的方法及系统。
背景技术
管道通信(Communication Pipeline)即发送进程以字符流形式将大量数据送入管道，接收进程可从管道接收数据，二者利用管道进行通信。无论是SQL Server用户，还是PB用户，作为C/S结构开发环境，他们在网络通信的实现上，都有一种共同的方法——命名管道。由于当前操作系统的不惟一性，各个系统都有其独自的通信协议，导致了不同系统间通信的困难。尽管TCP/IP协议目前已发展成为Internet的标准，但仍不能保证C/S应用程序的顺利进行。命名管道作为一种通信方法，有其独特的优越性，这主要表现在它不完全依赖于某一种协议，而是适用于任何协议——只要能够实现通信。
已知的一些管道通信技术如Linux中的管道通信，先由输入端建立并将数据存入数据存储空间，接收端再从数据存储空间中读取数据以实现两个进程单工通信。单工的管道通信只能固定接收端和发送端，无法实现两个进程之间互相通信的机制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双工通信的管道通信机制，由一个进程发送数据到管道，再由另一个进程接收消息并反馈数据到管道中，且这两个进程可任意做接收端或发送端，提高了程序的性能，提高了通信的效率。同时这种双工的管道通信可以有效地提高两个程序的稳定性，也可以有效地降低程序的耦合性。
本发明实施例公开了一种管道通信方法和装置，包括，建立数据存储空间，在数据存储空间中存储数据，赋予存储在数据存储空间中数据对应的特征参数，根据特征参数从数据存储空间中读取对应的数据，本发明通过使用一个公共空间与输入、输出管道相连，统一管理并存储输入管道输入的数据量，任何系统内的进程的输出管道可从该公共空间读取所需的数据量，从而大大降低了管道通信系统规模和复杂程度，提高了系统的可靠性。
根据一个方面，提供一种基于管道通信技术进行双工数据通信的方法，所述方法包括：
初始化主程壳程序，促使所述主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求；
当接收到业务请求时，对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序，并获取所述目标主程序的标识信息；
基于所述标识信息确定所述目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将所述目标主程序的标识信息发送给主程壳程序；
所述主程壳程序基于所述目标主程序的标识信息创建目标主程序，为所述目标主程序分配系统资源以使得所述目标主程序基于所述系统资源启动运行；以及
促使所述目标主程序创建命名管道，并通过所述命名管道与所述主程壳程序进行双工数据通信。
当计算机设备启动时，计算机设备中的操作系统继续系统初始化，在系统初始化完成后，初始化所述主程壳程序。
计算机设备中的操作系统能够提供多种业务功能。
还包括，接收用户输入的操作请求，对所述操作请求进行解析以获取针对于特定业务功能的业务请求。
所述业务请求中包括与业务功能相关联的描述信息。
对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序包括：
所述业务请求进行解析以获取与业务功能相关联的描述信息；
根据与业务功能相关联的描述信息从多个主程序中选择与所述业务请求相关联的目标主程序。
如果目标主程序已经启动运行，则促使所述目标主程序创建命名管道。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一消息数据的第一响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一消息数据。
当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序持续地向命名管道中写入第二消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二消息数据的第二响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二消息数据。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序对待发送的第三消息数据进行加密以生成第一加密消息数据，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一加密消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一加密消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一加密消息数据的第三响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一加密消息数据。
目标主程序对所述第一加密消息数据进行解密，以获得第三消息数据。
当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序对待发送的第四消息数据进行加密以生成第二加密消息数据，目标主程序持续地向命名管道中写入第二加密消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二加密消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二加密消息数据的第四响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二加密消息数据。
目主程壳程序对所述第二加密消息数据进行解密，以获得第四消息数据。
所述目标主程序基于第一消息数据或第三消息数据实现业务功能。
当需要重启目标主程序时，目标主程序将指示重启的消息写入命名管道，主程壳程序读取到指示重启的消息，向所述目标主程序发送重启响应消息，目标主程序接收到重启响应消息后结束运行，随后开始重新启动的过程。
根据另一方面，提供一种基于管道通信技术进行双工数据通信的系统，所述系统包括：
初始化装置，初始化主程壳程序，促使所述主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求；
解析装置，当接收到业务请求时，对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序，并获取所述目标主程序的标识信息；
发送装置，基于所述标识信息确定所述目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将所述目标主程序的标识信息发送给主程壳程序；
创建装置，所述主程壳程序基于所述目标主程序的标识信息创建目标主程序，为所述目标主程序分配系统资源以使得所述目标主程序基于所述系统资源启动运行；以及
通信装置，促使所述目标主程序创建命名管道，并通过所述命名管道与所述主程壳程序进行双工数据通信。
当计算机设备启动时，初始化装置促使计算机设备中的操作系统解析系统初始化，在系统初始化完成后，初始化所述主程壳程序。
计算机设备中的操作系统能够提供多种业务功能。
还包括，接收装置，接收用户输入的操作请求，对所述操作请求进行解析以获取针对于特定业务功能的业务请求。
所述业务请求中包括与业务功能相关联的描述信息。
解析装置对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序包括：
解析装置对所述业务请求进行解析以获取与业务功能相关联的描述信息；
解析装置根据与业务功能相关联的描述信息从多个主程序中选择与所述业务请求相关联的目标主程序。
如果目标主程序已经启动运行，则促使所述目标主程序创建命名管道。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一消息数据的第一响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一消息数据。
当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序持续地向命名管道中写入第二消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二消息数据的第二响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二消息数据。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序对待发送的第三消息数据进行加密以生成第一加密消息数据，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一加密消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一加密消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一加密消息数据的第三响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一加密消息数据。
目标主程序对所述第一加密消息数据进行解密，以获得第三消息数据。
当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序对待发送的第四消息数据进行加密以生成第二加密消息数据，目标主程序持续地向命名管道中写入第二加密消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二加密消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二加密消息数据的第四响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二加密消息数据。
目主程壳程序对所述第二加密消息数据进行解密，以获得第四消息数据。所述目标主程序基于第一消息数据或第三消息数据实现业务功能。
当需要重启目标主程序时，目标主程序将指示重启的消息写入命名管道，主程壳程序读取到指示重启的消息，向所述目标主程序发送重启响应消息，目标主程序接收到重启响应消息后结束运行，随后开始重新启动的过程。
本发明实现了以下技术效果：1、建立管道通信双向通信机制，使两个进程之间可以实现互相监控互相影响，分担业务的功能。2、降低程序的耦合性。利用基于C++的管道通信机制的优点如下：
本发明提供了一种多程序互相通信的机制，两个程序形成了一种反馈机制，可以方便的将一段有用的数据，安全可靠地发送给另一个程序；当一个复杂程序出现无法避免的错误或漏洞时，另一个程序可以用预设好的处理方法进行处理，提高整体业务的稳定性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的基于管道通信技术进行双工数据通信的方法的流程图；
图2为根据本发明另一实施方式的基于管道通信进行通信的方法的流程图；以及
图3为根据本发明实施方式的基于管道通信技术进行双工数据通信的系统的结构示意图。
具体实施方式
图1为根据本发明实施方式的基于管道通信技术进行双工数据通信的方法的流程图。方法100从步骤101处开始。
在步骤101，初始化主程壳程序，促使所述主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求。
在步骤102，当接收到业务请求时，对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序，并获取所述目标主程序的标识信息。
在步骤103，基于所述标识信息确定所述目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将所述目标主程序的标识信息发送给主程壳程序。
在步骤104，所述主程壳程序基于所述目标主程序的标识信息创建目标主程序，为所述目标主程序分配系统资源以使得所述目标主程序基于所述系统资源启动运行。
在步骤105，促使所述目标主程序创建命名管道，并通过所述命名管道与所述主程壳程序进行双工数据通信。
当计算机设备启动时，计算机设备中的操作系统继续系统初始化，在系统初始化完成后，初始化所述主程壳程序。计算机设备中的操作系统能够提供多种业务功能。
还包括，接收用户输入的操作请求，对所述操作请求进行解析以获取针对于特定业务功能的业务请求。所述业务请求中包括与业务功能相关联的描述信息。对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序包括：所述业务请求进行解析以获取与业务功能相关联的描述信息；根据与业务功能相关联的描述信息从多个主程序中选择与所述业务请求相关联的目标主程序。
如果目标主程序已经启动运行，则促使所述目标主程序创建命名管道。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一消息数据的第一响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一消息数据。
当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序持续地向命名管道中写入第二消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二消息数据的第二响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二消息数据。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序对待发送的第三消息数据进行加密以生成第一加密消息数据，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一加密消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一加密消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一加密消息数据的第三响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一加密消息数据。
目标主程序对所述第一加密消息数据进行解密，以获得第三消息数据。当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序对待发送的第四消息数据进行加密以生成第二加密消息数据，目标主程序持续地向命名管道中写入第二加密消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二加密消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二加密消息数据的第四响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二加密消息数据。
目主程壳程序对所述第二加密消息数据进行解密，以获得第四消息数据。所述目标主程序基于第一消息数据或第三消息数据实现业务功能。，当需要重启目标主程序时，目标主程序将指示重启的消息写入命名管道，主程壳程序读取到指示重启的消息，向所述目标主程序发送重启响应消息，目标主程序接收到重启响应消息后结束运行，随后开始重新启动的过程。
图2为根据本发明另一实施方式的基于管道通信进行通信的方法的流程图。方法200从步骤201处开始。
在步骤202，主程序壳启动主程序。实例1主程序与主程壳程序，双进程配合完成主程序重启过程。
在启动程序时，主程壳程序作为接收端和发送端，命名管道担任数据传送通道，主程序作为另一个发送端和接收端。
在步骤203，主程序建立管道。由主程壳程序启动主程序进程，再由主程序创建命名管道。
在步骤204，主程序壳程序建立管道连接。主程壳程序在此过程中不断往命名管道中写消息，直到主程序收到相应的消息并返回已收到的消息，主程壳程序，才结束写命令。
在步骤205，主程序和主程壳程序相互通信。在用户操作的过程中，当进行到需要重启的模块的时候，主程便将需要重启的消息写入命名管道中，主程壳程序读取到相应消息，反馈给主程序一个消息，主程序收到反馈后便开始正常结束自己的进程，然后重复启动过程。
主程序壳包含三个模块，分别是是进程监控模块，管道通信模块、启动进程模块，进程监控模块负责实时监控主程序的进程是否存在，从而收集所需的信息；管道通信模块负责与主程序通信，通信数据的加解密，同时还将得到的数据加以解析，得到需要本程序执行的内容；启动进程模块负责启动需要启动的程序。
命名管道负责储存可双向写入的信息，将建立主程序与主程序壳的联系，负责数据的传输。
主程序包括三个模块，分别是功能模块、管道创建模块、管道通信模块。功能模块负责实现各种其他功能，也是各种业务具体操作和实现的模块；管道创建模块负责命名管道的创建；管道通信模块负责与主程序通信，通信数据的加解密，同时还将得到的数据加以解析，得到需要本程序执行的内容。
图3为根据本发明实施方式的基于管道通信技术进行双工数据通信的系统300的结构示意图。所述系统300包括：初始化装置301、解析装置302、发送装置303、创建装置304、通信装置305以及接收装置306。
初始化装置301，初始化主程壳程序，促使所述主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求；
解析装置302，当接收到业务请求时，对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序，并获取所述目标主程序的标识信息；
发送装置303，基于所述标识信息确定所述目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将所述目标主程序的标识信息发送给主程壳程序；
创建装置304，所述主程壳程序基于所述目标主程序的标识信息创建目标主程序，为所述目标主程序分配系统资源以使得所述目标主程序基于所述系统资源启动运行；以及
通信装置305，促使所述目标主程序创建命名管道，并通过所述命名管道与所述主程壳程序进行双工数据通信。
当计算机设备启动时，初始化装置促使计算机设备中的操作系统解析系统初始化，在系统初始化完成后，初始化所述主程壳程序。计算机设备中的操作系统能够提供多种业务功能。还包括，接收装置306，接收用户输入的操作请求，对所述操作请求进行解析以获取针对于特定业务功能的业务请求。
所述业务请求中包括与业务功能相关联的描述信息。解析装置对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序包括：解析装置对所述业务请求进行解析以获取与业务功能相关联的描述信息；解析装置根据与业务功能相关联的描述信息从多个主程序中选择与所述业务请求相关联的目标主程序。
如果目标主程序已经启动运行，则促使所述目标主程序创建命名管道。当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一消息数据的第一响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一消息数据。
当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序持续地向命名管道中写入第二消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二消息数据的第二响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二消息数据。
当主程壳程序需要与目标主程序进行双工数据通信时，主程壳程序对待发送的第三消息数据进行加密以生成第一加密消息数据，主程壳程序持续地向命名管道中写入第一加密消息数据，直到主程序在所述命名管道中接收主程壳程序所写入的第一加密消息数据并向主程壳程序发送用于指示接收到第一加密消息数据的第三响应消息时，主程壳程序结束向命名管道中写入第一加密消息数据。
目标主程序对所述第一加密消息数据进行解密，以获得第三消息数据。当目标主程序需要与主程壳程序进行双工数据通信时，目标主程序对待发送的第四消息数据进行加密以生成第二加密消息数据，目标主程序持续地向命名管道中写入第二加密消息数据，直到主程壳程序在所述命名管道中接收目标主程序所写入的第二加密消息数据并向目标主程序发送用于指示接收到第二加密消息数据的第四响应消息时，目标主程序结束向命名管道中写入第二加密消息数据。
目主程壳程序对所述第二加密消息数据进行解密，以获得第四消息数据。所述目标主程序基于第一消息数据或第三消息数据实现业务功能。当需要重启目标主程序时，目标主程序将指示重启的消息写入命名管道，主程壳程序读取到指示重启的消息，向所述目标主程序发送重启响应消息，目标主程序接收到重启响应消息后结束运行，随后开始重新启动的过程。
利用基于C++的管道通信机制的优点如下：本发明提供了一种多程序互相通信的机制，两个程序形成了一种反馈机制，可以方便的将一段有用的数据，安全可靠地发送给另一个程序；当一个复杂程序出现无法避免的错误或漏洞时，另一个程序可以用预设好的处理方法进行处理，提高整体业务的稳定性。
Claims (10)
1.一种基于管道通信技术进行双工数据通信的方法，所述方法包括：
初始化主程壳程序，促使所述主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求；
当接收到业务请求时，对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序，并获取所述目标主程序的标识信息；
基于所述标识信息确定所述目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将所述目标主程序的标识信息发送给主程壳程序；
所述主程壳程序基于所述目标主程序的标识信息创建目标主程序，为所述目标主程序分配系统资源以使得所述目标主程序基于所述系统资源启动运行；以及
促使所述目标主程序创建命名管道，并通过所述命名管道与所述主程壳程序进行双工数据通信。
2.根据权利要求1所述的方法，当计算机设备启动时，计算机设备中的操作系统继续系统初始化，在系统初始化完成后，初始化所述主程壳程序。
3.根据权利要求1所述的方法，计算机设备中的操作系统能够提供多种业务功能。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括，接收用户输入的操作请求，对所述操作请求进行解析以获取针对于特定业务功能的业务请求。
5.根据权利要求1所述的方法，所述业务请求中包括与业务功能相关联的描述信息。
6.一种基于管道通信技术进行双工数据通信的系统，所述系统包括：
初始化装置，初始化主程壳程序，促使所述主程壳程序实时监测针对于多种业务功能中的特定业务功能的业务请求；
解析装置，当接收到业务请求时，对所述业务请求进行解析以确定多个主程序中与所述业务请求相关联的目标主程序，并获取所述目标主程序的标识信息；
发送装置，基于所述标识信息确定所述目标主程序是否已经启动运行，如果目标主程序没有启动运行，则将所述目标主程序的标识信息发送给主程壳程序；
创建装置，所述主程壳程序基于所述目标主程序的标识信息创建目标主程序，为所述目标主程序分配系统资源以使得所述目标主程序基于所述系统资源启动运行；以及
通信装置，促使所述目标主程序创建命名管道，并通过所述命名管道与所述主程壳程序进行双工数据通信。
7.根据权利要求6所述的系统，当计算机设备启动时，初始化装置促使计算机设备中的操作系统解析系统初始化，在系统初始化完成后，初始化所述主程壳程序。
8.根据权利要求6所述的系统，计算机设备中的操作系统能够提供多种业务功能。
9.根据权利要求6所述的系统，还包括，接收装置，接收用户输入的操作请求，对所述操作请求进行解析以获取针对于特定业务功能的业务请求。
10.根据权利要求6所述的系统，所述业务请求中包括与业务功能相关联的描述信息。
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