《岛及书店》拆书笔记(二)——每个人且是平总统人生作品集

[连载]《C#通讯(串口和网)框架的宏图以及落实》-
0.面前曰

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目       录

     
在率先局部受到,我们的主人翁A.J费克里先生坐女孩玛雅的到彻底改变了外的活。它初始扮演一个翁之角色,并且尽量,为玛雅收拾成长派对,每晚的床边故事,鼓励她创作,甚至于书店安装了特别的小不点儿阅读区。他分享者爹爹的角色,并引以为豪!

率先回           通讯框架介绍… 2

     
A.J费克里于一个满心空虚的单身汉,变成了一个责任感爆棚之翁,这燃起了外针对性活之热心肠,也增强了他追爱情之自信心。可以
说A.J费克里及艾米莉亚的爱意充满戏剧性,从开的并行厌恶到心心相惜,而里面自了关键作用的就是是开,他们同台之欢喜。

1.1           通讯的本质… 2

     
 似乎接下的剧情便是三总人口了上了幸福如喜欢的活……当然这不是童话故事!爱丽丝岛上的生活平静美好,A.J费克里以他的门努力从并,可他倒发现他连续说错话,或者说是无法用语言是发挥友好之想法。这对准同称为书店老板来说是何其可怕,他无法向客人介绍眼前之即时本开发差不多深。而又可怕的凡,他的这些病症最终深受诊断为头肿瘤。噩运的至,A.J费克里选择隐瞒,只报告了兰比亚斯警官一丁,他未思量给艾米和玛雅为难,因为她俩尚未足够的钱作为手术费。

1.2           框架简介… 3

       
而这时,一个未可知说之私浮出水面…原来玛雅的大人竟是丹尼尔!当年玛丽安带在三三两两寒暑之玛雅想求助于伊斯梅。伊斯梅为了保护和谐之家中,让玛丽安卖了《帖木儿》去小还吃饭,可是就同样计并没得逞。万般无奈之下,玛丽安选择放弃自己,而把玛雅托于书报摊。知道就档子事的人头仅仅发生三只,伊斯梅、兰比亚斯同玛雅,而她们最终都挑了将这秘密永远珍藏于中心,因为他俩吗无思量打破现在之幸福生活。而当伊斯梅得知A.J费克里的病状后,决定用《帖木儿》偷偷归还,以缓解高额手术费的题材。

1.3           解决现实题材… 4

      虽然进行了手术,但
A.J费克里的病情连无很快改进,反而极速逆转。面对死亡A.J费克里显得挺的淡定从容,等待在最后的天天来临。A.J费克里死后,艾米莉亚带在玛雅离开了爱丽丝岛,因为于此他们已经毫不悬念。而兰比亚斯和伊斯梅放弃了度假养老的计划,接手岛上书店。他们管岛上书店变成了一个其乐融融、年轻、时尚的聚合体。就如兰比亚斯同妮可说的“没有书店的地方,不能够叫一个地方。”也许,这虽是极端好之结果。

1.4           应用场景… 5


1.5           框架下特点… 6

 
 我们无咸是长篇小说,也不都是短篇故事。最后的结尾,我们誉为一部人生作品集。
          ——《岛及书店》  

1.6           框架设计特点… 7

     
每个人的人生都是同管辖人生作品集,或内容曲折,跌宕起伏。或平静安和,细水长流。而笔者就是咱协调,不要纠结于外到底是长篇或者短篇的,重要之是,他好了独一无二之卿。

1.7           插件式应用框架… 9

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1.8           开发环境… 10

1.9           第三正组件… 11

1.10        小结… 12

 

 

第一段     通讯框架介绍

1.1    通讯的精神

    
通讯就是信息的传递,信息传送而且分为:单为信息传送及双向信息传递。用喇叭进行播放是独为信息传递,打电话是双向信息传送。

    
单向信息传送相对较为简单,只待往信息接收者实时发送数据,而休用无信息是否到,以及到后是否进行了处理。这种信息传递方式适用于对数据完整性要求未愈的利用场景,例如:采集温度传感器的数量。但是,如果数据源或是传感器比较多的话,要考虑到连发量的题材,随着互联网技术的上扬,并发问题是足以挺好之缓解。

    
双向信息传递相对比较复杂,不仅关系到发送数据的题材,还关乎到信息握手、数据补传等一样层层互动问题。如果拿双向信息传送非要分成客户端和服务端的话,还波及到是啊一样在预先发起信息传送,客户端主动为服务端发送数据,服务端接收到数量后进行处理;但是,有时候服务端不指望接受到客户端的数码,只有当服务端向客户端发送请求命令后,客户端根据指令才方可返回相应的数量。在同硬件进行双向通讯的下,还波及到载波通道是半双工和全双工的题目,半双工是同时刻在通道上不得不A向B或B向A发送数据,只能单为数传;全双工是A向B发送数据,同时B向A也得以发送数据,发送和接收数据两者可以同步进行。这种消息传送方式适用于对数码完全性要求较大之下场景。

   
不管是止为信息传递,还是双向信息传送,都涉及传输协议、编码方式和多少校验。传输协议是能够封装和剖析并且能够相互理解的数据格式,它是同一种植多少则方式,可以下正式的说道方式,例如:Modbus、XMPP、AMQP、MQTT等,也得以应用自定义协议;有了导协议后,在传过程中还关系到编码方式,例如:GBK、UTF、ASCII,有或当编码的底蕴及还要进行加密,以保证数据的安全性;为了多少包完全性、可解析性,还要加进对数据的校验,一般采用较多之校验方式呢CRC。传输协议、编码方式和多少校验的目的只有发一个:防止数据以传输过程遭到挨打扰,或给恶心曲解,给多少处理造成意外的结局。打只比喻,一个华夏丁说国语,一个外人说美式英文,语法不等同,编码格式不同等,结果导致叙听不知晓、文字看无了解,如果误认为是在骂人,有或还要从一绑架。

   
现在基本都是面向对象开发方式,new出来一个对象,把目标的习性赋值后,直接拿对象传给接口函数完成发送数据。这种操作办法而开发者重新多之体贴业务规模,从而掩盖了不少技术细节,例如:序列化、协议、编码、字节约流的操作等等。

   
但是,SuperIO保持对根字节流(byte[])的操作,更多的关切通讯框架、数据协议、数据缓存、数据处理流程、设备驱动、插件、二次开发等地方。因为于物联网时代,将会照不少数据源,包括:各种传感器、手机、PC端、智能硬件、传统嵌入式设备等等,协议众多,并且颇不便统一,所以最直接的操作数据就是字节流(byte[])。另外,很早以前传输技术不旺(300波特率),同时吃寄存器的积存限制,为了减小数据量,1单字节的8个而代表8种状态类型。

   
在物联网时代,将面临各种通讯情况,例如:一个串口通道,一对一、一针对几近之道通讯;一个网络IP通道,一对一、一针对性几近之报导。所以,没有一个吓之框架支撑是心有余而力不足满足通用性的求。

    
有人问题串口通讯、网络通讯怎么开,有人报这些酷轻,但是如果把上述问题跟其它题材都考虑周全的说话虽是一个苛的题材,并且有点问题非是那个好解决。

1.2    框架简介

     
如果一个店家的硬件产品多,协议而各不相同,每一个硬件产品都指向承诺平等法上位机软件,需要专人保护。而客户之要求日渐变化,造成维护成本比高,并且阻碍了铺面之速发展。另外,就算修改同类硬件产品之配套软件,也或导致新的BUG出现。

    
随着市场和店家提高的需,需要组合、重筑软件系统以适应环境、硬件的连变更,降低人力、运维成本,释放劳动力。

    
所以,对于提高及自然等级、或是一个成熟之店肯定要产生软件框架作为支撑,这是于工作角度考虑发展利用框架的必然性。

    
技术面,框架是一个系上上下下或者局部的可是复用设计,通常由同样组接口、抽象类和类似里的协作组成。随着信息化的发展,软件出品之开为更加复杂化,解决问题之复杂度也于不停的提高。IT界也以摸多种道,包括制定各种软件开发标准与标准、开发还尖端更发出生产力的编程语言、开发还好的编译器和运转时和非需编译的解释性开发语言、开发功能强大以及重复通用性的机件库、探索适用不同采取场景的设计模式等。

    
从软件工程角度出发,在统筹范围要下特殊的软件构架和设计模式来达到我们预料的目标:

  • n  尽量提高软件之而是重用性,避免不必要的双重编码工作。
  • n  增加组装的封装性。
  • n  提高软件之模块化程度。
  • n  不同功能模块之间会无缝集成。
  • n  软件具备灵活的但是扩展性。
  • n  软件出品之恢弘及开实现标准化。
  • n  软件出品拥有面向不同采取规模的适应性和易于移植性。

   
为了贯彻这些要求,在统筹层面上,越来越多的软件出品开应用以框架的思索进行软件结构设计。应用框架已经是一个吃大面积运用的术语,它变成软件开始吃同样种植好实用又常用之规划、开发规范。

   
我们必定见了很多自称“框架”的软件出品,也许有人会发不屑,有些代码量很少的先后还是也如自己是某种形式之运框架?事实上,应用框架无关乎规模大小,就比如房子一样,摩天大楼和民房都是房子,只不过它们的层面以及精巧度大小不一样而已。

    在绑架构师眼里,代码都是待规划的,都是出框架的。

1.3    解决实际题材

    在工业领域,经常遇到软硬件中的数额交互,并且面临着错综复杂的实地环境:

(1)复杂的、多样的报道协议。有正统的商事,例如:Modbus等,也起不少冲标准协议修改的情商格式、以及由定义合计格式,并且距离。对于不好的软件架构,疲于应对,增加设备或者协议如果本着周软件进行梳理,往往以是过程遭到出现新的题目或BUG。

(2)针对不同用户对软件界面或效益的要求有深酷异,使之满足不同用户的来得要求,可以打定义数据显示界面。

(3)在开并项目之时光,输入输出数据的多样性。首先,要拼其他厂家的装备,要求数开展交接。其次,还有不少是外厂家要拼自己家的配备,就关系的输出数据的题目,数据格式要求呢是出入。  

(4)通讯链路的多种性,对于跟一个装置或者要支持RS232/RS485/RS422、RJ45、3G/4G等报道方式,所以对一个设备要指向许多报道方式(串口和网络),也受咱们的出造成大酷之绊脚石。

(5)软件各版本、以及软件及硬件之间的兼容性好不同,管理起来复杂。

  
为了解决上述博题目,开发一个软件框架,支持二次开发。在非对准软件框架改动的情况下,能够生有益于之接设备、维护设备、集成设备、处理装置业务数据等。软件框架相对安静,把好变的片开展灵活设计。

1.4    应用场景

   
作为一个框架平台,在多变产品后只要一定它的利用场景,在筹划框架之前若产生鲜明的认识,并于设计过程被连加剧应用目标。

   
在成品应用方面,框架平台或使安排于PC机上,与众硬件、传感器进行多少交互,并于地头开展数量存储。

    
在列利用方面,框架平台或部署在劳务器端,与客户端(PC机、硬件、传感器等)进行多少交互,并蕴藏到数码遭到。

    
既然框架平台于PC机上以及服务端都或以,那么框架和框架内为闹多少交互的可能性。

    
所以,框架平台的交互场景包括个别方面:第一、与硬件产品互。第二、与软件出品竞相。基本就点儿面考虑:

1)框架平台下在PC机上

要采取在自动站的工控机上,通过RS485/RS232、RJ45、4-20mA等办法

征集硬件装备的数额信息。同时,通讯平台和劳务器端的软件拓展互动,负责上传数据信息,以及收取控制命令等。

2)框架平台应用在服务器端上

顶设备以3G/4G、有线专网、卫星等及报道平台连接,进行数量交互,终

掬设备连:PC机、移动终端(手机)、监测设施和传感器等。

    基于以上考虑,框架平台的运场景布局图如下:

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1.5    框架下特点

  对于框架的特点,我们设出简短、清晰的统筹,其中包:功能范围、性能层面、应用规模、运行层面、二次开发层面等等
,这些将加剧我们于筹划、开发过程的目标。这些不仅使写以张上,更如记在脑里。SuperIO在筹划的时,简单的排有了它的特征,尽管小特点是新兴一揽子的,如下:

  • n  快速构建通讯数据收集平台软件之宿主程序

  • 快速构建设备驱动,以及相关的合计驱动、命令缓冲、自定义参数和实时数据性等

  • 快速二次开发图形显示、数据输出、服务使,并因为插件的款式开展挂载。
  • n  一个设备驱动,同时支持串口(COM)和网络(TCP Server/Tcp
    Client)通讯机制,可以自由切换

  • 内置协议驱动,可以拿第三方协商转换成为自定义之商谈,协议的真相是针对字节流的操作。

  • 内置设备命令缓冲器,可以安装命令发送的先级别,保证令的快捷响应。

  • 为服务让插件的办法对OPC服务、4-20mA输出、LED大屏显示、短信服务等展开二次开发。
  • n  快速支付、运行平稳、扩展性强大
  • n  适用工业及位机软件,以及系统集成中采集远程设备数量
  • n  支持Windows XP/7/8/8.1、Windows Server 2003/2008/2012

1.6    框架设计特征

   
有些书说了同一非常堆设计特点,有接触给丁不可思议,没见有层次感,我觉得对此类框架的特色极其紧要之牢笼个别沾:稳定性、扩展性、性能。

稳定性

     
对于一个实时数据搜集框架来说,首要的设计特性就是泰,这是其余一切特点之前提。不克出现异常后软件无故退出的面貌、不能够冒出关闭软件后经过无法退的观、不能够出现无法响应数据的场景、不可知起无法处理数量的现象等等。

    
基于可能有的这些地下的题目,我们若考虑:容错机制、模块无缝衔接、记录日志等。

    
容错机制是具备软件还有一栽机制,核心思想是本着特别状态的处理方式。对于操作一般性的功用,如果出现异常状态,我们或许无欲过多的干涉,只待进行日志记录就是可了,对于再次操作同样的功力可以证实异常状态的可重复性,根据日志信息方可产生针对的展开缓解;对于事务性的天职,对老状态的处理会产生多挑选,可以省略的笔录非常信息、可以销毁当前的资源,重新开始任务,直接任务成功、可以还原至出现异常状态的节点等,根据不同之观,选择处理的法门啊非同等。就相当给,某人说错话了,要拓展弥补,那便假设扣押即之条件与冲的人口,如果是好情人,这从就到底过去了。

    
模块无缝对接要求我们本着接口、抽象类和近似的模块划分、设计粒度有大好的把握,更多之体现在经历方面。模块之间是一个契约关系,如何实行契约会涉及到无数设计模式的挑选,所以说对规划模块的把握程度直接影响软件框架的成熟度。就哼于少单人口对话,说话方式、语意都无可知相互理解,就生出或话不投机半句多。

    
记录日志是装有软件要使有些特点,这为我们解查错误提供了颇可怜的方便。日志记录来多开源的种类好将来一直运用,例如常用的Log4Net。但是,有时间研究就东西的时光,自己吧克写一个适用于自己之日志库了。

    
稳定性是软件运行的极度直接反应,是有所实时性框架设计极端重点考虑的素,也是极麻烦达到的。

扩展性

     
用户或比设计者更关心稳定性,但是用户不仅满足吃平安,还会提出各种新需要,更多之反映于效能方面。如果扩展性不好,对于开发者来说是万步深渊。

     
所以,可扩展性是利用框架最醒目的表征有,它表示应用框架的效益具有生长力量。没有扩大能力的以框架毫无使用价值和意义,因为框架本身即是为提供一个合之上下文环境被现实的使用使用。应用框架的只是扩展性使我们能冲一个平台实现不同的功力,满足不同之运用需求,有些需要是框架本身便支持之。

    
框架的但是扩展性主要是经过持续与聚合两栽艺术贯彻之。继承方式是指经派生类继承基类或接口,通过录取基类的效力并定义新的效果的道贯彻效益扩展;聚合方式是凭借调用不同之种类组合呢一个新类型而扩展出全新的机能。研究Framework框架源代码,能够深切感受及持续和聚合的用意。

     
如果只是说扩展性会给人发出头失之空洞,那么我们还要考虑模块化、可重用性、可维护性等等。

     
模块化,并无是将每个功能都编译成一个DLL程序集就可以称为模块化,一个顺序集里也得模块化。从框架层面在逻辑上横向、纵向对模块和层次开展划分,以降低模块之间的耦合度,不见面因为一个模块的转移而影响其它模块,划分模块时保证模块之间输入输出的统一性。

     
可重用性,也可称作可复用性,是权代码质量的第一标志之一。既然是框架设计里一个目的就是提高效率,减少没有必要之重复工作,降低本钱。一般的话,框架只是选用好是离散存在的函数、可以是包装好的类库、可以是包裹好的过多类库,以方便我们于看似功能、业务受到应用。

      
可维护性,根据业务需变动会方便进行改动之力量,也是扩展性的出发点。保证我们尽量少修改代码完成需求而与此同时非影响软件之完整运行。

性能

    
性能是软件运行效率的要害指标,是对准软件运行极限的考验。例如,不管挂载多少设备驱动,用户要求1秒钟要是读取一不善有装备的数码,如果实现无了,用户说对不起,我们不克签合同。

    
在互联网行业对性能的要求重复胜、更健全,有无数指标性的参数,例如:响应时间、延迟时间、吞吐量、并发量、资源利用率等等,所以一般如果针对软件、服务开展压力测试。在人情行业方面也不防借鉴运用先进的框架或第三正值组件,例如:消息队列框架(kafka、ActiveMq、RabbitMq、ZeroMq、EQueue),响应式消息框架(Akka.net)、作业调度框架(Quartz.net)等等,这些能够促进增高软件、系统的施行效率和性质。

    
当然,对于性来讲,软件就是一个点,更多的还提到到网络布局、服务器部署等方面,是同宗综合性的组织。

    
对于泰、扩展性、性能,它是一个圆的老三只地方。相信大家还扣留了F1较量,要求赛车在高效行驶过程被保持无翻车,高速行驶对轮胎磨损很要紧,并且要求在非常紧缺的日子外利对轮胎的变。

1.7    插件式应用框架

    
插件技术是于软件之筹划及付出过程遭到,将所有应用程序划分也宿主程序与插件对象少有些,宿主程序能够调用插件对象,插件对象会当宿主程序上落实自己之逻辑,而两端的竞相基于相同栽集体的通信契约。宿主程序可以单独于插件对象有,即使没其余插件对象,宿主程序的运转为不给影响,因此,我们好当避免改变宿主程序的气象下通过增减插件或改动插件的章程充实或调整职能。由于采取了插件技术的宿主程序有所了一个框架的本质特征,因此可将它们当是相同种插件式框架。插件式框架能够使得地下降效果对象同目标管理逻辑中的耦合程度,并以耦合置于最美好的品位。

    
对多数处理器用户以及软件开发者而言,插件式应用框架其实到头来不齐啊秘密的东西,事实上,几乎每个人都早就下过所有插件式功能的软件出品。这些软件有大有小,从操作简易的比如播放器软件到复杂桀骜的各种正式应用软件,都还是多或者少用了插件机制,只是对于最终用户而言,由于经常满足于用同一慢成熟软件,很少有人刻意去关注这些软件以的凡怎样的架体系。

     Visual Studio
IDE、Elipse等还是插件式的开发工具,并贯彻了挺有力的插件机制,也敦促这些软件变的逾强大。

     一般要,一慢软件、一个框架下插件机制的故要依据以下3接触:

  • n  可以以无需对程序进行重复编译和公布之法下扩展程序的功效。
  • n  可以在不需程序源代码的条件下啊次增加新的效果。

  • 于一个顺序的作业逻辑不断产生变更、新的规则不断在时能够灵活适应。

   
实现插件机制一般有3栽技术:基于动态连接库DLL的插件、基于组件对象模型COM的插件、以及基于.NET反射技术的插件。

    SuperIO是用反射技术实现之插件机制,在背后的区块中展开详细介绍。

1.8    开发条件

付出语言

使用C#开发之SuperIO框架,当然使用另外语言也可兑现,例如:JAVA。

开发工具

一致开始应用的是Visual Studio 2008器进行支付,后来升级至Visual Studio
2012,并对准SuperIO进行了重新编译。

支撑框架

同样开始采取的是Framework 2.0框架进行支付,后来提升至Framework
4.0,为了配合于逊色版本的操作系统(Windows xp
sp3),最高版本的框架只能利用Framework 4.0,再赛版本的框架在Windows xp
sp3下无法运行。如下图:

 图片 4

编译环境

行使X86平台对品种进行编译,如果出插件也用用X86平台展开编译,主要考虑到32员和64位操作系统的通用性。如下图:

 图片 5

开环境:

平开始在Windows xp sp3操作系统下进行付出,后来晋级至Windows 8/8.1。

1.9    第三正值组件

    使用Developer
Express套件对框架的UI部分进行布局,主要采取在Menu、MdiTabForm、DockPanel这三只地方。

   
使用PCOMM.DLL对串口通道进行操作,没有动微软从带的SerialPort组件,因为是组件和部分工业串口卡不匹配,请参见:SerialPort操作PCI-1621D多拧口卡,出现异常”参数不得法”

   
OPC服务端动用的是OPC基金会之WtOPCSvr.dll组件,但是是需要正版授权。OPC客户端采用的凡OPCDAAuto.dll组件。可以当http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf下载SuperIO_Demo.rar事例代码,里边生完整的OPC服务端和客户端的代码。事例证明:http://www.bmpj.net/article-11-1.html。

1.10     小结

    
从软件设计角度,框架是一个可是复用的软件架构解决方案,规定了动之系布局,阐明软件体系结构中列层次中及其层次中各级组件间的意志关系,责任分配与操纵流程,表现吧同一组接口,抽象类和实例之中合作的法门。

    
框架决定了一个软件的精力,一个好之框架还能促进我们对它们的无休止维护、重构、完善。

 

生一样仅以介绍(SuperIO)框架总体的计划性。

 

作者:唯笑志在

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.NET开发技术联盟:54256083

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