接口協(xié)議智能編解碼方法研究
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引言
本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/188219.htm復雜信息系統(tǒng)有一個共同的特點：組成成員眾多。因此，其仿真涉及到的實體眾多，實體間的接口協(xié)議也很復雜，而且，不同仿真系統(tǒng)定義的接口協(xié)議往往是相差甚遠。以上因素使得復雜信息系統(tǒng)仿真中接口協(xié)議的編解碼處理工作難于統(tǒng)一，往往是每個復雜信息系統(tǒng)仿真都要花大量的時間來編寫接口協(xié)議的編碼和解碼程序。如何將接口協(xié)議的工作集成化，做到仿真平臺與接口協(xié)議的編碼和解碼在一定程度上相互獨立，即軟件接口協(xié)議的改動不影響仿真平臺其它程序代碼的改動，做到程序和數(shù)據(jù)分離；另一方面，希望不同系統(tǒng)仿真可以共用接口協(xié)議的編碼和解碼的代碼。本文將解決這兩個方面的難題，提出一種復雜信息系統(tǒng)仿真中接口協(xié)議的智能編解碼方法。
1 智能編解碼方法的基本思路
要使得接口協(xié)議的編解碼工作集成化、具有通用性，首先要對接口協(xié)議進行存儲?？紤]到通用性的要求，對接口協(xié)議的存儲應該也具有通用性，因此，必須設計一種能夠動態(tài)響應不同協(xié)議的存取方法。對于協(xié)議的存儲可以采用數(shù)據(jù)庫或者其它的手段。但是，數(shù)據(jù)庫技術(shù)很難直接反映每個記錄（接口協(xié)議的具體單元）所屬的前后層次關(guān)系，這給后續(xù)的編解碼工作帶來一定的困難。為了克服數(shù)據(jù)庫技術(shù)的這種不足，采用另外一種方式：XML 技術(shù)。XML 的樹形結(jié)構(gòu)能夠很好的反映數(shù)據(jù)的層次關(guān)系；另外，其數(shù)據(jù)傳輸速度快，編程操作方便。將用戶輸入的協(xié)議存儲在XML 文件中，然后根據(jù)XML 文件進行編碼和解碼。此時，關(guān)鍵的問題就是如何設計靈活、通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來處理XML 文件中的協(xié)議信息。圖1 描述了智能編解碼方法的基本思路。
2 幾個關(guān)鍵技術(shù)問題的處理
由上述基本思路可知，方法的實現(xiàn)有幾個關(guān)鍵的技術(shù)問題需要解決：
XML 文檔的結(jié)構(gòu)如何設計才能存儲不同結(jié)構(gòu)形式的接口協(xié)議？
什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)才能存放XML 文檔中的接口協(xié)議數(shù)據(jù)？
針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何確定編解碼流程？
以上三個問題具有緊密的邏輯關(guān)系，由于問題1）的復雜性使得問題2）解決存在一定的難度，進而使得問題3）的解決更加困難。
2.1 XML文檔結(jié)構(gòu)的設計
利用XML 文檔存儲編解碼規(guī)則時，關(guān)鍵是XML 文檔結(jié)構(gòu)的設計，因為XML 文檔結(jié)構(gòu)在一定程度上會影響編解碼的效率甚至是整個仿真軟件的效率。我們按照逐級分類原則對編解碼規(guī)則進行分類存儲。比如飛機A 的位置這樣一條信息的接口協(xié)議存取為XML 文檔后，其結(jié)構(gòu)如下所示：
?xml version=1.0 encoding=utf-8?>
飛機A>
位置>
經(jīng)度>起始位置>/起始位置>長度>/長度>數(shù)據(jù)類型> /數(shù)據(jù)類型>/經(jīng)度>
緯度> …/緯度>
高程> …/高程>
/位置>
/飛機A>
省略號代表對應的編解碼接口協(xié)議。當我們把所有的編解碼規(guī)則都存儲到XML 文檔后，我們就可以利用已有的XML 文檔進行報文編碼與解碼。當編解碼信息長度或者是編解碼信息單元內(nèi)的信息位置需要改變時我們只需要修改XML 的相應內(nèi)容。
2.2 編解碼方法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
為了對接口協(xié)議進行有效的編解碼，其編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計至關(guān)重要。在設計接口協(xié)議編解碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，既要考慮復雜信息系統(tǒng)接口協(xié)議的特點，又要方便程序的開發(fā)。
一方面，在報文編解碼時我們應該首先對整條報文編解碼加以控制，比如應答控制、重發(fā)控制、糾錯控制、目的地控制、發(fā)送通道控制等。我們將這種控制信息叫做報頭編解碼（幀頭編
解碼），其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可設計如下：
typedef struct FrameHead
{
char* frame_number; //報文編號
bool type; //報文類型（發(fā)送還是反饋）
char* start; //發(fā)送方
char* destination; //接收方
byte number; //編解碼信息單元數(shù)量
short length; //編解碼信息單元長度
bool responsion; //應答控制
char* resposion_number; //所應答報文的編號
byte chunnel; //發(fā)送通道
Unit* info; //第一個編解碼信息單元
} FrameHead；
另一方面，每條完整的接口信息都是由若干編解碼信息單元組成，編解碼信息單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計直接關(guān)系到編解碼的效率和可擴展性，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可設計如下：
typedet struct Unit
{
char* unit_number; //信息單元編號
bool send_element[MAX_ELE]; //有效信息標識
Unit* next; // 下一信息單元
}Unit;
其中，MAX_ELE 為編解碼信息單元內(nèi)最大的信息元素數(shù)量（比如，經(jīng)度即可視為一個信息元素）。當信息元素是本接口信息的最后一個時，next=NULL。
2.3編解碼流程
程序設計時，我們主要關(guān)心兩種流程：數(shù)據(jù)流和程序流程。前者是我們從整體上把握編解碼設計的體系；后者是詳細的功能實現(xiàn)。
整個數(shù)據(jù)流程是這樣的：首先，將編解碼規(guī)則整理、存儲為XML 文檔，然后，利用XML 文檔對協(xié)議報文進行編碼，最后，再利用XML 文檔對協(xié)議密文進行解碼。
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