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6.7 KiB
C++
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#ifndef __TinyMessage_H__
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#define __TinyMessage_H__
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#include "Sys.h"
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#include "List.h"
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#include "Net\ITransport.h"
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#include "Stream.h"
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#include "Timer.h"
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#include "Message.h"
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#include "Controller.h"
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// 消息
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// 头部按照内存布局，但是数据和校验部分不是
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// 请求 0038-0403-0000-BC4C，从0x38发往0（广播），功能4，标识3（保留字段用于业务），序号0长度0，校验0x4CBC（小字节序）
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// 响应 3856-048x-0000-xxxx
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// 错误 3856-044x-0000
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// 负载 0038-1000-0003-030303-A936，从0x38广播，功能4，长度3，负载03-03-03
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class TinyMessage : public Message
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{
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private:
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public:
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// 标准头部，符合内存布局。注意凑够4字节，否则会有很头疼的对齐问题
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byte Dest; // 目的地址
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byte Src; // 源地址
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byte _Code; // 功能代码
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byte Flags:3; // 标识位。也可以用来做二级命令
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byte UseTTL:1; // 使用TTL。具体TTL值位于数据包最后
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byte NoAck:1; // 是否不需要确认包
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byte Ack:1; // 确认包
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byte Error:1; // 是否错误
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byte _Reply:1; // 是否响应
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byte Sequence; // 序列号
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byte _Length; // 数据长度
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byte _Data[32]; // 数据部分
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ushort Checksum;// 16位检验和
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// 可选的附加数据紧跟在头数据后面，可能直接读取内存区域
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byte TTL; // 路由生命周期。为方便路由，不参与Crc校验
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#if DEBUG
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byte Retry; // 调试诊断模式下该字段表示第几次重发
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#endif
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// 负载数据及校验部分，并非内存布局。
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ushort Crc; // 整个消息的Crc16校验，计算前Checksum清零
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static const uint HeaderSize = 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1; // 消息头部大小
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static const uint MinSize = HeaderSize + 0 + 2; // 最小消息大小
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public:
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// 初始化消息，各字段为0
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TinyMessage(byte code = 0);
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TinyMessage(TinyMessage& msg);
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// 消息所占据的指令数据大小。包括头部、负载数据和附加数据
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virtual uint Size() const;
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// 分析数据，转为消息。负载数据部分将指向数据区，外部不要提前释放内存
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virtual bool Read(Stream& ms);
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// 写入指定数据流
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virtual void Write(Stream& ms);
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// 验证消息校验码是否有效
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virtual bool Valid() const;
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// 计算当前消息的Crc
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virtual void ComputeCrc();
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// 显示消息内容
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virtual void Show() const;
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};
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class MessageNode;
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class RingQueue;
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// 环形队列。记录收到消息的序列号，防止短时间内重复处理消息
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class RingQueue
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{
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public:
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int Index;
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ushort Arr[32];
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ulong Expired; // 过期时间，微秒
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RingQueue();
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void Push(ushort item);
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int Find(ushort item);
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bool Check(ushort item);
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};
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// 统计信息
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class Statistics
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{
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public:
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uint Send; // 总次数
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uint Ack; // 总成功
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uint Bytes; // 总字节数
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uint Cost; // 从开销
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uint Retry; // 总重试次数
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uint Msg; // 总消息数
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Statistics()
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{
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memset(this, 0, sizeof(this));
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}
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};
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// 消息控制器。负责发送消息、接收消息、分发消息
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class TinyController : public Controller
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{
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private:
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FixedArray<MessageNode, 16> _Queue; // 消息队列。最多允许16个消息同时等待响应
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uint _Sequence; // 控制器的消息序号
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RingQueue _Ring; // 环形队列
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uint _taskID; // 发送队列任务
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void AckRequest(TinyMessage& msg, ITransport* port); // 处理收到的Ack包
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void AckResponse(TinyMessage& msg, ITransport* port); // 向对方发出Ack包
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protected:
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virtual bool Dispatch(Stream& ms, Message* pmsg, ITransport* port);
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// 收到消息校验后调用该函数。返回值决定消息是否有效，无效消息不交给处理器处理
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virtual bool Valid(Message& msg, ITransport* port);
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public:
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byte Address; // 本地地址
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uint Interval; // 消息队列发送间隔，微秒
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uint Timeout; // 消息队列发送消息的默认超时时间，50毫秒
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TinyController();
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virtual ~TinyController();
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virtual void Open();
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// 创建消息
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virtual Message* Create() const;
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// 发送消息，传输口参数为空时向所有传输口发送消息
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virtual int Send(Message& msg, ITransport* port = NULL);
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// 发送消息，传输口参数为空时向所有传输口发送消息
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uint Post(byte dest, byte code, byte* buf = NULL, uint len = 0, ITransport* port = NULL);
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// 把消息放入发送队列，timerout毫秒超时时间内，如果对方没有响应，会重复发送
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bool Post(TinyMessage& msg, int expire = -1, ITransport* port = NULL);
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// 回复对方的请求消息
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virtual int Reply(Message& msg, ITransport* port = NULL);
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//bool Error(TinyMessage& msg, ITransport* port = NULL);
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// 循环处理待发送的消息队列
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void Loop();
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public:
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// 统计。平均值=(LastCost + TotalCost)/(LastSend + TotalSend)。每一组完成以后，TotalXXX整体复制给LastXXX
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Statistics Total; // 总统计
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Statistics Last; // 最后一次统计
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// 显示统计信息
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void ShowStat();
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};
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// 消息队列。需要等待响应的消息，进入消息队列处理。
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class MessageNode
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{
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public:
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List<ITransport*> Ports; // 未收到响应消息的传输口
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//byte PortCount; // 传输口数
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byte Sequence; // 序列号
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byte Data[32];
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uint Length;
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uint Interval; // 延迟间隔。每次逐步递增
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ulong StartTime; // 开始时间
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ulong Next; // 下一次重发时间
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ulong Expired; // 过期时间，微秒
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uint Times; // 发送次数
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ulong LastSend; // 最后一次发送时间
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void SetMessage(TinyMessage& msg);
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};
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#endif
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/*
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微网消息协议
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微网协议是一个针对微型广播网进行通讯而开发的协议，网络节点最大255个，消息最大32字节。
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每一个网络节点随时都可以发送消息，而可能会出现冲突，因此要求各节点快速发送小数据包，并且要有错误重发机制。
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每个消息都有序列号，以免收到重复消息，特别是在启用错误重发机制时。
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消息类型：
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1，普通请求。Reply=0 NoAck=0，对方收到后处理业务逻辑，然后普通响应，不回复也行。用于不重要的数据包，比如广播。
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2，普通响应。Reply=1 NoAck=0，收到普通请求，处理业务逻辑后响应。也不管对方有没有收到。
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3，增强请求。Reply=0 NoAck=1，对方收到后马上发出Ack，告诉发送方已确认收到，否则发送方认为出错进行重发。
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4，增强响应。Reply=1 NoAck=1，业务处理后做出响应，要求对方发送Ack确认收到该数据包，否则出错重发。
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显然，增强请求将会收到两个响应，一个为Ack，另一个带业务数据负载，当然后一个也可以取消。
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控制器不会把Ack的响应传递给业务层。
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*/
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