CN116170385A - 一种网关信息转发系统及方法、设备、存储介质 - Google Patents

一种网关信息转发系统及方法、设备、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及网络通讯技术领域，具体而言，涉及一种网关信息转发系统及方法、设备、存储介质，主要包括了准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定发送策略。通过该方法，设置了消息条数的门槛，来进行选择不同的发送策略，而不用每条消息都逐条发送，较大程度的降低了操作网络io的次数，以提高传输效率。

Description

一种网关信息转发系统及方法、设备、存储介质
技术领域
本发明涉及网络通讯技术领域，具体而言，涉及一种网关信息转发系统及方法、设备、存储介质。
背景技术
网关又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同层应用层。
以较高频率进行网络通信时，如果频率较高且单条消息大小较小时，频繁的IO操作会导致传输效率急剧下降，IO操作（Input/Output operation）是指计算机与外部世界进行数据交换的过程。在计算机中，输入和输出是指从外部设备（如键盘、鼠标、硬盘等）读取数据或将数据写入到外部设备中，现需要一种方法尽量降低操作网络IO的次数以提高传输效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种网关信息转发系统及方法、设备、存储介质，来解决现有技术中频繁的IO操作会导致传输效率急剧下降的问题。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种网关信息转发方法，包括；
准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；
在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；
设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定每次发送消息的条数。
一种可能的实现方式，所述每次发送消息的条数包括；
当消息条数大于设定的门槛值时采取拼接发送；
当消息条数小于设定的门槛值时采用逐条发送。
一种可能的实现方式，所述拼接发送包括；
设置单次消息大小的发送阈值；
将消息进行逐条拼接；
当拼接的消息总大小达到发送阈值时，进行发送；
循环进行剩余消息的拼接和发送，直至所有消息发送。
一种可能的实现方式，
在单次消息拼接，拼接至最后一条消息后，总大小超过阈值时；
则立即将已拼接的结果发出，并保存本次发送的最后一条消息的下标；
下次循环从该下标的下一条消息开始拼接。
第二方面，一种网关信息转发系统，包括；
消息收集模块，被配置为用于准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；
消息整理模块，被配置为用于在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；
消息处理模块，被配置为用于设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定每次发送消息的条数。
一种可能的实现方式，所述每次发送消息的条数包括；当消息条数大于设定的门槛值时采取拼接发送；当消息条数小于设定的门槛值时采用逐条发送。
一种可能的实现方式，在所述拼接发送中，所述消息处理模块，具体用于设置单次消息大小的发送阈值；将消息进行逐条拼接；当拼接的消息总大小达到发送阈值时，进行发送；循环进行剩余消息的拼接和发送，直至所有消息发送。
第三方面，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种网关信息转发方法。
第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种网关信息转发方法。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明所提供的方法中，主要包括了准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定发送策略。通过该方法，设置了消息条数的门槛，来进行选择不同的发送策略，而不用每条消息都逐条发送，较大程度的降低了操作网络io的次数，以提高传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为本发明的流程结构示意图；
图2为本发明拼接发送的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行。
独立说明的模块或子模块可以是物理上分离的,也可以不是物理上的分离:可以是软件实现的,也可以是硬件实现的,且可以部分模块或子模块通过软件实现,由处理器调用该软件实现这部分模块或子模块的功能，且其它部分模板或子模块通过硬件实现，例如通过硬件电路实现。此外,可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
请参照图1-图2，本发明提供的提供了一种网关信息转发方法，包括；
S101:准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；
在外部输入信号到系统内后，首先需要对该次所接受的信息进行缓存，在本实施例中，可选的是，采用分布式缓存，将消息存储在分布式缓存中，可以提高缓存容量和读写速度。在使用缓存消息时需要注意，根据实际场景和需求合理设置缓存区容量，避免数据丢失或缓存失效；根据实际场景和需求选择合适的缓存策略，比如时间失效策略、空间淘汰策略等，其次需要保证缓存数据和源数据的一致性，避免数据不一致的问题。
将缓存的信息整理到发送队列中，等待发送，在本实施例中，发送队列用于在发送和接收消息之间进行缓冲和调节。
该消息发送队列通常由一个或多个缓冲区组成，用于暂时存储将要发送的消息。发送者将消息放入队列中，接收者从队列中获取消息并进行处理。这样可以实现发送者和接收者之间的异步通信，提高系统的可靠性和可扩展性。
其次，队列容量可以设置为有限或无限，根据实际情况选择合适的容量。
S102:在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；
队列消息整合完毕后，需要对本次对队列中的所有消息进行读取，对需要发送的消息进行收集，最后统计出本次需要发送消息的总条数。
while not message_queue.empty():
message = message_queue.get()
可以才采用上述示例来进行循环读取消息，其中，message_queue 是消息队列，empty() 方法用于判断队列是否为空，get() 方法用于从队列中获取消息。在循环中，每次从队列中获取一条消息，并进行处理，直到队列为空。
S103:设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定每次发送消息的条数。
本发明所提供的方法中，主要包括了准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定发送策略。通过该方法，设置了消息条数的门槛，来进行选择不同的发送策略，而不用每条消息都逐条发送，较大程度的降低了操作网络io的次数，以提高传输效率。
在本实施例中，一种可能的实现方式，所述发送策略包括，当消息条数大于设定的门槛值时采取拼接发送，当消息条数小于设定的门槛值时采用逐条发送。
由于条数较小时采取拼接方式的收益不大，且如果等消息累计到一定大小再发出会导致消息延时，所以采用现有做法，立即将消息逐条发出。
更具体的，所述拼接发送包括；
S201：设置单次消息大小的发送阈值；
由于不能将所有消息拼接后一次发送，所以需要设置一个阈值，本次所要发送消息的大小总和不能超过该阈值的数值，超过后需要进行下一次的发送，可以用计算机中储存容量大小的单位，来设置该阈值，即KB表示。
S202：将消息进行逐条拼接；
可以首先将消息进行排序，根据先接收到的和后接收到的排序，也可以根据消息大小进行排序，排序的方式本实施例不做限制，当然也可以不做排序，进行随机抓取亦可。
若采用排序的方式，则从第一条开始依次进行消息拼接，具体的，例举一段代码进行实例性的解释拼接过程。
def receive_data(sock):
data = b''# 初始化接收到的数据为空字节串
while 1:
# 从套接字中读取数据
packet = sock.recv(BUFFER_SIZE)
if not packet:
# 如果读取到的数据为空，则退出循环
break
data += packet# 将读取到的数据拼接到已接收到的数据后面
return data
在上述代码中， receive_data() 函数用于从套接字中接收数据，并将接收到的数据拼接成完整的数据。在实际的应用中，需要根据具体的通信协议和数据格式来实现数据拼接的逻辑，本实施例不再做进一步的详细解释。
S203：当拼接的消息总大小达到发送阈值时，进行发送；
S204：循环进行剩余消息的拼接和发送，直至所有消息发送。
在本实施例中，关于大小达到发送阈值时具体是，在单次消息拼接，拼接至最后一条消息后，总大小超过阈值时；则立即将已拼接的结果发出，并保存本次发送的最后一条消息的下标；下次循环从该下标的下一条消息开始拼接。
本发明还提供了一种网关信息转发系统，包括；
消息收集模块，被配置为用于准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；
消息整理模块，被配置为用于在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；
消息处理模块，被配置为用于设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定发送策略。
一种可能的实现方式，所述发送策略包括；当消息条数大于设定的门槛值时采取拼接发送；当消息条数小于设定的门槛值时采用逐条发送。
一种可能的实现方式，在所述拼接发送中，所述消息处理模块，具体用于设置单次消息大小的发送阈值；将消息进行逐条拼接；当拼接的消息总大小达到发送阈值时，进行发送；循环进行剩余消息的拼接和发送，直至所有消息发送。
一种可能的实现方式，消息处理模块，在单次消息拼接，拼接至最后一条消息后，总大小超过阈值时，则立即将已拼接的结果发出，并保存本次发送的最后一条消息的下标，下次循环从该下标的下一条消息开始拼接。
下面例举一个实例对上述方案进行解释说明：
上述系统在运行时，消息收集模块开始进行消息的收集，并收集到了1000条消息，准备发送队列，对所要发送的信息进行缓存，并将消息送入到发送队列中，消息整理模块在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数共为100条，每条消息为1kb，在消息处理模块中设置消息条数的门槛值为50条，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定每次发送消息的条数。
由于门槛值为50条，小于本次所需发送的消息条数共为100条，所以需要进行拼接发送，再设置单次消息大小的发送阈值为20kb，信息处理模块进行消息的拼接，当拼接到20kb后，立即发送，然后再从上次拼接最后一条消息的下一条开始拼接，进行循环，当拼接的消息总大小达到发送阈值时，但本次所需发送的消息已无剩余时，将直接进行发送，直至所有消息发送，直至所有消息发送。
这样就从原来开始需要进行100次的发送，大幅缩减为仅需5次发送。
此外，若本次所需发送的消息条数共为40条，消息条数的门槛值为50条时，则本次所需发送的消息全部逐条发送，不再进行拼接发送。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括： U 盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read — OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种网关信息转发方法，其特征在于，
准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；
在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；
设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定每次发送消息的条数。
2.根据权利要求1所述的一种网关信息转发方法，其特征在于，所述每次发送消息的条数包括；
当消息条数大于设定的门槛值时采取拼接发送；
当消息条数小于设定的门槛值时采用逐条发送。
3.根据权利要求2所述的一种网关信息转发方法，其特征在于，所述拼接发送包括；
设置单次消息大小的发送阈值；
将消息进行逐条拼接，当拼接的消息总大小达到发送阈值时，进行发送；
循环进行剩余消息的拼接和发送；
当拼接的消息总大小小于发送阈值，但本次所需发送的消息已无剩余时，将直接进行发送，直至所有消息发送。
4.根据权利要求3所述的一种网关信息转发方法，其特征在于，
在单次消息拼接，拼接至最后一条消息后，总大小超过阈值时；
则立即将已拼接的结果发出，并保存本次发送的最后一条消息的下标；
下次循环从该下标的下一条消息开始拼接。
5.一种网关信息转发系统，其特征在于，包括；
消息收集模块，被配置为用于准备发送队列缓存所要发出的消息，发送方将消息送入发送队列中；
消息整理模块，被配置为用于在发送线程中循环读取队列中的所有消息，得到本次所需发送的消息条数；
消息处理模块，被配置为用于设置消息条数的门槛值，根据此时所需发送的消息条数是否大于门槛值，决定每次发送消息的条数。
6.根据权利要求5所述的一种网关信息转发系统，其特征在于，所述每次发送消息的条数包括；当消息条数大于设定的门槛值时采取拼接发送；当消息条数小于设定的门槛值时采用逐条发送。
7.根据权利要求6所述的一种网关信息转发系统，其特征在于，在所述拼接发送中，所述消息处理模块，具体用于设置单次消息大小的发送阈值；将消息进行逐条拼接；当拼接的消息总大小达到发送阈值时，进行发送；循环进行剩余消息的拼接和发送，直至所有消息发送。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的一种网关信息转发方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的一种网关信息转发方法。
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