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://butianyuan.cn/article/188219.htm復(fù)雜信息系統(tǒng)有一個(gè)共同的特點(diǎn)：組成成員眾多。因此，其仿真涉及到的實(shí)體眾多，實(shí)體間的接口協(xié)議也很復(fù)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(yuǎn)。以上因素使得復(fù)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(gè)復(fù)雜信息系統(tǒng)仿真都要花大量的時(shí)間來(lái)編寫(xiě)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(tái)與接口協(xié)議的編碼和解碼在一定程度上相互獨(dú)立，即軟件接口協(xié)議的改動(dòng)不影響仿真平臺(tái)其它程序代碼的改動(dòng)，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(gè)方面的難題，提出一種復(fù)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(duì)接口協(xié)議進(jìn)行存儲(chǔ)?？紤]到通用性的要求，對(duì)接口協(xié)議的存儲(chǔ)應(yīng)該也具有通用性，因此，必須設(shè)計(jì)一種能夠動(dòng)態(tài)響應(yīng)不同協(xié)議的存取方法。對(duì)于協(xié)議的存儲(chǔ)可以采用數(shù)據(jù)庫(kù)或者其它的手段。但是，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)很難直接反映每個(gè)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(lái)一定的困難。為了克服數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的這種不足，采用另外一種方式：XML 技術(shù)。XML 的樹(shù)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(chǔ)在XML 文件中，然后根據(jù)XML 文件進(jìn)行編碼和解碼。此時(shí)，關(guān)鍵的問(wèn)題就是如何設(shè)計(jì)靈活、通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)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(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的處理
由上述基本思路可知，方法的實(shí)現(xiàn)有幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題需要解決：
XML 文檔的結(jié)構(gòu)如何設(shè)計(jì)才能存儲(chǔ)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(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何確定編解碼流程？
以上三個(gè)問(wèn)題具有緊密的邏輯關(guān)系，由于問(wèn)題1）的復(fù)雜性使得問(wèn)題2）解決存在一定的難度，進(jìn)而使得問(wèn)題3）的解決更加困難。
2.1 XML文檔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
利用XML 文檔存儲(chǔ)編解碼規(guī)則時(shí)，關(guān)鍵是XML 文檔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因?yàn)?span lang="EN-US">XML 文檔結(jié)構(gòu)在一定程
度上會(huì)影響編解碼的效率甚至是整個(gè)仿真軟件的效率。我們按照逐級(jí)分類原則對(duì)編解碼規(guī)則進(jìn)行分類存儲(chǔ)。比如飛機(jī)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(jī)A>
位置>
經(jīng)度>起始位置>/起始位置>長(zhǎng)度>/長(zhǎng)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(jī)A>
省略號(hào)代表對(duì)應(yīng)的編解碼接口協(xié)議。當(dāng)我們把所有的編解碼規(guī)則都存儲(chǔ)到XML 文檔后，我們就可以利用已有的XML 文檔進(jìn)行報(bào)文編碼與解碼。當(dāng)編解碼信息長(zhǎng)度或者是編解碼信息單元內(nèi)的信息位置需要改變時(shí)我們只需要修改XML 的相應(yīng)內(nèi)容。
2.2 編解碼方法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
為了對(duì)接口協(xié)議進(jìn)行有效的編解碼，其編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)接口協(xié)議編解碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，既要考慮復(fù)雜信息系統(tǒng)接口協(xié)議的特點(diǎn)，又要方便程序的開(kāi)發(fā)。
一方面，在報(bào)文編解碼時(shí)我們應(yīng)該首先對(duì)整條報(bào)文編解碼加以控制，比如應(yīng)答控制、重發(fā)控制、糾錯(cuò)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(bào)頭編解碼（幀頭編
解碼），其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)如下：
typedef struct FrameHead
{
char* frame_number; //報(bào)文編號(hào)
bool type; //報(bào)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(zhǎng)度
bool responsion; //應(yīng)答控制
char* resposion_number; //所應(yīng)答報(bào)文的編號(hào)
byte chunnel; //發(fā)送通道
Unit* info; //第一個(gè)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(shè)計(jì)直接關(guān)系到編解碼的效率和可擴(kuò)展性，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)如下：
typedet struct Unit
{
char* unit_number; //信息單元編號(hào)
bool send_element[MAX_ELE]; //有效信息標(biāo)識(shí)
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?cái)?shù)量（比如，經(jīng)度即可視為一個(gè)信息元素）。當(dāng)信息元素是本接口信息的最后一個(gè)時(shí)，next=NULL。
2.3編解碼流程
程序設(shè)計(jì)時(shí)，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(shè)計(jì)的體系；后者是詳細(xì)的功能實(shí)現(xiàn)。
整個(gè)數(shù)據(jù)流程是這樣的：首先，將編解碼規(guī)則整理、存儲(chǔ)為XML 文檔，然后，利用XML 文檔對(duì)協(xié)議報(bào)文進(jìn)行編碼，最后，再利用XML 文檔對(duì)協(xié)議密文進(jìn)行解碼。
評(píng)論