CN113347151B - 一种基于socket共享内存的数据交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于socket共享内存的数据交互方法，第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若是则设置自身为阻塞状态，调整自身为发送端，所述第二客户端为第一接收端；发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，发送端切换为第二接收端；第二接收端接收第一接收端根据消息请求返回的处理结果。也就是说，本发明实施例通过一个应用既可以为Host端接收Client端发送的数据请求消息，同时这个应用又可以为Client端向其他Host端应用发送的数据请求消息，通过Host端和Client端模式切换实现应用间数据交互。

Description

一种基于socket共享内存的数据交互方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体地，涉及一种基于socket共享内存的数据交互方法。

背景技术

在windows操作系统下，本地应用程序进行数据交互主要通过共享内存实现跨进程数据交互，通过共享内存多个进程可以访问同一块内存空间实现不同。基于Java本地应用程序通过共享内存实现数据交互需要通过JNI调用本地动态链接库dll，windows下实现共享内存dll目前有比较完整的API可以通过c，c++，pascal等传统开发语言编写，通过visualstudio、delphi等IDE实现动态链接库文件dll编译生成。

基于共享内存的进程交互，需要操作系统支持。基于Linux操作系统也有类似的共享内存实现，实现原理与windows下大同小异。基于Mac操作系统目前不支持共享内存。这样导致基于Java的应用丢失了原有的跨平台特征，不能实现一套代码，基于不同的操作系统发布不同平台的应用。

近年国际形势改变，国家鼓励自主创新，国产操作系统快速发展，国内软件公司开发出了基于ARM架构处理器以及基于MIPS等架构处理器，均可适配于多种国产操作系统。由于处理器和操作系统的差异，不同开发语言和编译器需要适配相应的处理器和操作系统。由于国产系统处于起步阶段，开发语言和编译器适配会相对滞后，导致在国产操作系统无法编译支持共享内存实现的动态库，导致国产操作系统下基于共享内存的应用无法实现数据交互。

因此亟需一种替换共享内存支持跨平台下java应用程序数据交互的进程交互技术框架。

发明内容

本发明针对现有技术的不足而提出一种基于socket共享内存的数据交互方法，从而解决了在国产操作系统无法编译支持共享内存实现的动态库，导致国产操作系统下基于共享内存的应用无法实现数据交互的问题。

本发明提供了一种基于socket共享内存的数据交互方法，包括：

第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若是则设置自身为阻塞状态，调整自身为发送端，所述第二客户端为第一接收端；

所述发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，所述发送端切换为第二接收端；

所述第二接收端接收所述第一接收端根据所述消息请求返回的处理结果。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：与现有技术相比，该一种基于socket共享内存的数据交互方法，第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若是则设置自身为阻塞状态，调整自身为发送端，所述第二客户端为第一接收端；发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，所述发送端切换为第二接收端；所述第二接收端接收所述第一接收端根据所述消息请求返回的处理结果。也就是说，本发明实施例通过一个应用既可以为Host端接收Client端发送的数据请求消息，同时这个应用又可以为Client端向其他Host端应用发送的数据请求消息，通过Host端和Client端模式切换实现应用间数据交互。通过该方案实现了基于java的客户端应用交互和数据交互，摆脱了javaapp对系统底层api的调用，基于客户端的socket通信在性能上可以满足绝大部分的应用场景，功能和性能均满足业务和性能要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1绘示了本发明实施例的一种基于socket共享内存的数据交互方法的流程示意图；

图2绘示了图1中的报文格式约定的信息示意图；

图3绘示了图1中的基于socket共享内存的数据交互方法的另一流程示意图；

图4绘示了图1中的发送端和接收端的模块示意图；

图5绘示了图1中的即时消息处理交互示意图；

图6绘示了图1中的消息预处理交互示意图；

图7绘示了图1中的队列消息处理交互示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

该数据交互方法是基于TCP协议，任何操作系统都支持TCP协议，通过基于TCP协议的Socket进行数据交互可以实现跨平台，跨进程应用数据交互。在应用程序交互过程中，接收端(Host)负责接收处理消息，发送端(Client)发送请求消息并获取到Host端处理的结果，通过网络通信的方式解决了不同应用交互的场景。由于应用处于同一个物理机，基于socket的数据传输性略低于共享内存，但是可以满足绝大部分应用共享数据交互的性能要求。由于socket是基于TCP协议的交互，为后续应用跨客户端交互提供了通信基础。

也就是说，本发明实施例通过一个应用既可以为Host端接收Client端发送的数据请求消息，同时这个应用又可以为Client端向其他Host端应用发送的数据请求消息，通过Host端和Client端模式切换实现应用间数据交互。

另外，本发明所述的基于socket共享内存的数据交互方法是根据场景不同可据需求替换的，如发送端和接收端根据业务场景确定，比如应用A实现了权限校验模块，并对外公布了权限校验服务，应用B如果需要调用应用提供的权限服务，则A为Host(接收端)B为Clent(发送端)，具体实现方法下面会详细介绍。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于socket共享内存的数据交互方法，所述方法包括如下步骤：

步骤101：第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若是则设置自身为阻塞状态，调整自身为发送端，所述第二客户端为第一接收端。

步骤102：发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，所述发送端切换为第二接收端。

步骤103：所述第二接收端接收所述第一接收端根据所述消息请求返回的处理结果。

该一种基于socket共享内存的数据交互方法，第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若是则设置自身为阻塞状态，调整自身为发送端，所述第二客户端为第一接收端；发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，所述发送端切换为第二接收端；所述第二接收端接收所述第一接收端根据所述消息请求返回的处理结果。也就是说，本发明实施例通过一个应用既可以为Host端接收Client端发送的数据请求消息，同时这个应用又可以为Client端向其他Host端应用发送的数据请求消息，通过Host端和Client端模式切换实现应用间数据交互。通过该方案实现了基于java的客户端应用交互和数据交互，摆脱了javaapp对系统底层api的调用，基于客户端的socket通信在性能上可以满足绝大部分的应用场景，功能和性能均满足业务和性能要求。

需要说明的是，发送端向所述第一接收端发送请求消息，发送端发送请求消息时处于阻塞状态，此时该发送端不再响应其他操作。第一接收端处理发送端请求并将返回请求消息的处理结果，发送端解除阻塞状态以继续相应其他操作请求，此时发送端切换为第二接收端。发送端阻塞状态设置需要设置一个与预设时间内，尽量设置一个最大时间片以防止客户端卡死。另外，发送端向第一接收端发送确权请求，需要第一接收端返回确权结果后再执行下一步操作。

也就是，作为一个可执行方案，在所述发送端向第一接收端发送消息请求之前，所述方法可包括：

所述发送端与所述第一接收端约定消息报文格式；

其中，所述消息报文格式为消息头+消息内容长度+消息内容。

具体地，Client端与Host端(此时为第一接收端)约定报文格式如下：报文格式为Host(此时为第一接收端)和Client共同约定消息格式，为防止出现socket粘包异常，约定统一的消息格式：格式为：消息头+消息内容长度+消息内容，其中，消息头4个字节，以#BG#表示请求连接发送消息,Host端(此时为第一接收端)接收到消息头后开始读取消息；消息内容长度4个字节；消息内容体为json格式字符串{“snm”:“服务名”，“func”:“方法名称”，“pt”:“参数类型用逗号分隔”，“pv”:“参数值用逗号分隔”，“chk”：“消息内容校验码”}；snm为Host端(此时为第一接收端)对外公布的服务名称，Host端(此时为第一接收端)提供服务名称和方法名称和相关的参数说明；func为方法名称，Host端(此时为第一接收端)发布服务时提供api文档供Client端调用；pt为方法参数类型，多个参数用逗号分隔，i表示整型，s表示字符串型，l表示长整型，d表示双精度型，b表示布尔型，c表示字符型；pv为方法的参数值，多个参数用逗号分隔；chk为消息内容校验码，用于确实消息内容完整性。具体可参考图2所示。

相应地，当客户端判断当前不是阻塞状态时，如图3所示，所述方法还可包括：

步骤301：第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若否则解除自身的阻塞状态，调整自身为接收端，所述第二客户端为第一发送端。

步骤302：所述接收端接收第一发送端的第一请求消息。

步骤303：所述接收端判断所述第一请求消息的类别。

步骤304：所述接收端根据所述第一请求消息的类别对应消息处理并返回处理结果。

也就是说，本发明的发送端和接收端的组成可如图4所示，其中发送端可由消息生成器、消息结果处理器、消息请求器，其中，消息生成器用于生成请求的消息，消息请求器用于将消息生成器生成的消息发送给接收端，消息结果处理器用于处理接收端返回的请求消息处理结果；接收端可由消息接收器、前置消息过滤器、消息队列、消息处理器、服务工厂，其中消息接收器用于接收发送端发送的请求消息，消息前置过滤器用于过滤重复队列消息和拦截报文格式不对应的请求消息，消息队列用于暂时存储队列消息，消息处理器用于从服务工厂调取与请求消息对应解析方法的服务对请求消息进行处理，并返回处理结果消息。

进一步地，作为一个可执行方案，第一请求消息的类别可以为即时消息和队列消息，当然不同类别有不同的处理流程，具体如下：

在一个具体施例中，所述方法还可包括：

步骤A1:所述接收端确定所述第一请求消息为即时消息。

步骤A2:所述接收端根据所述第一请求消息从所述接收端的服务工厂调用解析方法解析所述第一请求消息。

步骤A3:所述接收端将所述第一请求消息的解析结果返回所述第一发送端。

具体地可参考图5所示，Client此时为第一发送端，Host为接收端，Host的消息接收器第一请求消息，Host的消息前置过滤器判断第一请求消息报文格式是否对应，若对应则Host的消息处理器解析该第一请求消息，从服务工厂调取与请求消息对应解析方法的服务对请求消息进行处理，并向Client(第一发送端)返回处理结果消息。

在另一个具体施例中，所述方法还可包括：

步骤B1：所述接收端确定所述第一请求消息为队列消息。

步骤B2：所述接收端将所述第一请求消息添加并存储至消息队列。

步骤B3：所述接收端中的消息处理器依次对所述消息队列中的消息进行解析处理，并返回解析结果。

也就是说，所述接收端接收第一发送端的第一请求消息之前，所述方法还可包括：

所述接收端在接收到所述第一请求消息时对所述第一请求消息进行预识别，判断所述第一请求消息格式是否满足约定的消息报文格式，若不符合则拒绝接收所述第一请求消息。

Host中的消息前置过滤器对该第一请求消息进行预识别，不满足报文约定格式的消息进行拦截，减少Host应用需要处理的消息，提高Host应用的处理效率和性能。消息前置过滤器支持扩展，Host应用可动态扩展支持带身份验证交互身份认证，确权等。

再有，所述接收端将所述第一请求消息添加并存储至消息队列之前，所述方法还可包括：

所述接收端判断所述第一请求消息是否为重复消息，若是，则过滤所述第一请求消息；若否，则将该第一请求消息加入到消息队列中。

也就是说，Host端接收Client端(此时为第一发送端)发送的消息请求，如果请求的消息为队列消息，将消息存储到消息队列，消息队列添加消息时对消息内容判断，重复消息直接过滤，消息队列采用队列实现，进出队列规则采用先进先出。具体可参考图6所示。

在一个实例中，Client端(此时为第一发送端)向Host端发送请求后继续响应其他操作请求，Host端接收Client端(此时为第一发送端)消息并添加到消息队列，由消息队列统一调度处理。队列消息主要用于处理通知请求，对实时性要求不高。例如Client端(此时为第一发送端)向Host端发送一个打开文件的请求，打开文件是一个比较费时的操作，Client端(此时为第一发送端)发送含文件路径信息的消息给Host端后就可以响应界面的其他操作请求，不需要卡死界面等待Host端打开文件后才处理其他操作请求。

具体地，所述接收端中的消息处理器依次对所述消息队列中的消息进行解析处理，并返回解析结果，包括：

所述接收端根据先进先出原则，从所述接收端的服务工厂中调用解析方法依次对所述消息队列中的消息进行解析处理，并返回解析结果。

在一个实例中，Host端的消息处理器负责处理消息队列中的请求消息。具体地，消息处理器定时从消息队列中获取待处理的消息，可依据先进先出(FIFO)原则优先处理最早进入消息队列的消息；消息处理器解析消息内容，获取消息请求的服务名称，方法名称和参数信息；消息处理器从Host端的对外公布的服务工厂中找到指定名称的服务的方法实现，并根据请求参数列表调用服务方法实现消息处理。具体可如图7所示。

也就是说，该一种基于socket共享内存的数据交互方法，客户端确定当前是否为阻塞状态，若是，则确定客户端当前为发送端；发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，所述发送端切换为第二接收端；所述第二接收端接收所述第一接收端根据所述消息请求返回的处理结果。也就是说，本发明实施例通过一个应用既可以为Host端接收Client端发送的数据请求消息，同时这个应用又可以为Client端向其他Host端应用发送的数据请求消息，通过Host端和Client端模式切换实现应用间数据交互。通过该方案实现了基于java的客户端应用交互和数据交互，摆脱了javaapp对系统底层api的调用，基于客户端的socket通信在性能上可以满足绝大部分的应用场景，功能和性能均满足业务和性能要求。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种基于socket共享内存的数据交互方法，其特征在于，包括：

第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若是则设置自身为阻塞状态，调整自身为发送端，所述第二客户端为第一接收端；

所述发送端向第一接收端发送消息请求，并在预设时间内解除阻塞状态，所述发送端切换为第二接收端；

所述第二接收端接收所述第一接收端根据所述消息请求返回的处理结果；

在所述发送端向第一接收端发送消息请求之前，所述方法包括：

所述发送端与所述第一接收端约定消息报文格式；

其中，所述消息报文格式为消息头+消息内容长度+消息内容；消息头4个字节，以#BG#表示请求连接发送消息,第一接收端接收到消息头后开始读取消息；消息内容长度4个字节；消息内容体为json格式字符串{“snm”:“服务名”，“func”:“方法名称”，“pt”:“参数类型用逗号分隔”，“pv”:“参数值用逗号分隔”，“chk”：“消息内容校验码”}；snm为为第一接收端对外公布的服务名称，第一接收端提供服务名称和方法名称和相关的参数说明；func为方法名称，此时为第一接收端发布服务时提供api文档供发送端调用；pt为方法参数类型，多个参数用逗号分隔，i表示整型，s表示字符串型，l表示长整型，d表示双精度型，b表示布尔型，c表示字符型；pv为方法的参数值，多个参数用逗号分隔；chk为消息内容校验码，用于确实消息内容完整性；

第一客户端确定当前是否需要调用第二客户端的应用提供的服务，若否则解除自身的阻塞状态，调整自身为接收端，所述第二客户端为第一发送端；

所述接收端接收第一发送端的第一请求消息；

所述接收端判断所述第一请求消息的类别；

所述接收端根据所述第一请求消息的类别对应消息处理并返回处理结果。

2.根据权利要求1所述的数据交互方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述接收端确定所述第一请求消息为即时消息；

所述接收端根据所述第一请求消息从所述接收端的服务工厂调用解析方法解析所述第一请求消息；

所述接收端将所述第一请求消息的解析结果返回所述第一发送端。

3.根据权利要求1所述的数据交互方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述接收端确定所述第一请求消息为队列消息；

所述接收端将所述第一请求消息添加并存储至消息队列；

所述接收端中的消息处理器依次对所述消息队列中的消息进行解析处理，并返回解析结果。

4.根据权利要求3所述的数据交互方法，其特征在于，所述接收端将所述第一请求消息添加并存储至消息队列之前，所述方法还包括：

所述接收端判断所述第一请求消息是否为重复消息，若是，则过滤所述第一请求消息。

5.根据权利要求3所述的数据交互方法，其特征在于，所述接收端中的消息处理器依次对所述消息队列中的消息进行解析处理，并返回解析结果，包括：

所述接收端根据先进先出原则，从所述接收端的服务工厂中调用解析方法依次对所述消息队列中的消息进行解析处理，并返回解析结果。

6.根据权利要求1所述的数据交互方法，其特征在于，所述接收端接收第一发送端的第一请求消息之前，所述方法还包括：

所述接收端在接收到所述第一请求消息时对所述第一请求消息进行预识别，判断所述第一请求消息格式是否满足约定的消息报文格式，若不符合则拒绝接收所述第一请求消息。

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