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工作原理
本项目仿照硬件设计思想,基于模块化原理开发,分为UDP连接池、Websocket连接池、交换面板三个大的模块。各个模块相互独立,除消息通讯外无模块间耦合。每个模块的功能部分和UI部分彼此亦基本独立。UDP和Websocket两个模块采用.net内置的Action对象与交换面板进行异步消息通讯。
Endpoint是外部连接的唯一索引。
Endpoint字符串的格式为:"XXX.XXX.XXX.XXX:XXXX" 前四组三位数为IP地址,最后一组四位数为远程端口号
UDP连接池是一个UDP连接管理模块,默认开放7101端口,供外部连接接入。每个成功连接的设备或模拟程序会被分配一个SocketConnection,SocketConnction通过Tag属性进行索引(Tag的值默认为Endpoint)并添加到一个列表里,该列表可以通过 GetConnectionList()获得,也可以使用GetTheConnection(Func<SocketConnection, bool> predicate)函数通过LINQ语句进行指定连接的查询。
以下为UDP连接池对外暴露的函数接口
/// 开始服务,监听客户端
public void StartServer()
///按照IP地址和端口发送字符串
public void Send(string EndpointString, byte[] bytes)
///开始异步监听端口
public void Listening()
/// 关闭指定客户端连接
public void CloseConnection(SocketConnection theConnection)
/// 添加客户端连接
public void AddConnection(SocketConnection theConnection)
/// 通过条件获取客户端连接列表
public IEnumerable<SocketConnection> GetConnectionList(Func<SocketConnection, bool> predicate)
/// 获取所有客户端连接列表
public IEnumerable<SocketConnection> GetConnectionList()
/// 寻找特定条件的客户端连接
public SocketConnection GetTheConnection(Func<SocketConnection, bool> predicate)
/// 获取客户端连接数
public int GetConnectionCount()
以下为UDP连接池对外暴露的事件接口
/// 服务启动后执行
public Action<SocketServer> HandleServerStarted { get; set; }
/// 当新客户端连接后执行
public Action<SocketServer, SocketConnection> HandleNewClientConnected { get; set; }
/// 客户端连接接受新的消息后调用
public Action<byte[], SocketConnection, SocketServer> HandleRecMsg { get; set; }
/// 客户端连接发送消息后回调
public Action<byte[], SocketConnection, SocketServer> HandleSendMsg { get; set; }
/// 客户端连接关闭后回调
public Action<SocketConnection, SocketServer> HandleClientClose { get; set; }
/// 异常处理程序
public Action<Exception> HandleException { get; set; }
Websocket连接池是一个websocket管理模块,默认开放9000端口,供外部连接接入。每个成功联机的APP页面会分配一个唯一的session,Websocket对象维护了一个Sessions列表,该列表可以通过Where表达式,通过LINQ语句筛选。
以下为Websocket连接池对外暴露的函数接口
/// 发送字节
public void Send(string EndpointString,byte[] bytes)
以下为Websocket连接池对外暴露的事件接口
/// 当新客户端连接后执行
public Action<WebSocketSharp.Net.WebSockets.WebSocketContext> HandleNewWebSocketClientConnected { get; set; }
/// 客户端连接接受新的消息后调用
public Action<byte[], WebSocketSharp.Net.WebSockets.WebSocketContext> HandleWebSocketRecMsg { get; set; }
/// 客户端连接发送消息后回调
public Action<byte[], WebSocketSharp.Net.WebSockets.WebSocketContext> HandleWebSocketSendMsg { get; set; }
/// 客户端连接关闭后回调
public Action<WebSocketSharp.Net.WebSockets.WebSocketContext> HandleWebSocketClientClose { get; set; }
交换面板(Switch)是一个消息转发器,他接收UDP与Websocket传入的数据包,并根据数据包中ID部分对信息进行分组转发,既收到信息后,向ID相同的全部在线端口转发收到的原始消息。MM是标识设备控制权限的,供上层应用使用,服务端不做处理。
对于每一个ID,Switch会生成一个结点(Node),该节点存储了含有相同ID的Websocket和UDP连接信息 1)TTL(剩余生存时间)2 Endpoint(客户连接端口),每个结点自带生命计时器,靠上层程序定期执行Reactive()函数保活。
private void Init_Forms()
{
try
{
...
//连接模块与系统终端窗口
Device.Instance.HandleMessage += new Action<string>(MessageForm.Log);
Device.Instance.HandleError += new Action<string>(ErrorForm.Log);
Browser.Instance.HandleMessage += new Action<string>(MessageForm.Log);
Browser.Instance.HandleError += new Action<string>(ErrorForm.Log);
//连接Pannel数据输入端 Device->Panel
Device.Instance.server.HandleRecMsg += new Action<byte[], Miuser.NUDP.Sockets.SocketConnection, Miuser.NUDP.Sockets.SocketServer>((bytes, conn, server) =>
{
Panel.Instance.sw.SendFromUDP(bytes, conn.Tag.ToString());
});
//连接Pannel数据输入端 Browser->Panel
Browser.Instance.HandleWebSocketRecMsg += new Action<byte[], WebSocketSharp.Net.WebSockets.WebSocketContext>((bytes, context) =>
{
Panel.Instance.sw.SendFromWebSocket(bytes, context.UserEndPoint.ToString());
});
//连接Pannel数据输出端 Panel->Device
Panel.Instance.sw.HandleUDPSendMsg += new Action<byte[], string>((bytes, endpointString) =>
{
Device.Instance.server.Send(endpointString, bytes);
});
//连接Panel数据输出端 Panel->Browser
Panel.Instance.sw.HandleWebSocketSendMsg += new Action<byte[], string>((bytes, endpointString)=>
{
Browser.Instance.Send(endpointString, bytes);
});
...
}
catch (Exception e)
{
MessageBox.Show(e.StackTrace,"系统模块初始化错误");
}
}