如何高效的利用dbus做client-server架构

2023-05-24 综合 26阅读
  高效的利用dbus做client-server架构的方法
  在嵌入式系统中使用dbus主要有两个方面的用途:
  1:进程间通信
  2:实现client/server模式;
  2也是1的具体表现形式;
  包括dbus自带的例子,都是采用dbus对数据的封装,实现client/server模式的,
  缺点有二:
  1 一个API要定义一个xml接口描述
  2 数据封装非常复杂,非常不利于以后接口的扩展;
  为了客服上面的缺点,提高可扩展性和效率,可以这样做:
  如果一个应用分为client,server两端的话,要高效率的实现client/server之间
  的通信,可以采用如下方式:
  第一步:定义一个通用的API xml 接口描述,暂命令为dbus_general.xml
  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  <node name="/org/freedesktop/DBus/General_api">
  <interface name="org.freedesktop.DBus.general_api">
  <method name="client_request">
  <annotation name="org.freedesktop.DBus.GLib.CSymbol" value="__client_request_cb"/>
  <arg type="i" name="action_id" direction="in" /> //这个地方就是不同API的ID
  <arg type="i" name="input_int" direction="in" /> //这个参数可以用,也可以不用
  <arg type="ay" name="input_garray" direction="in" /> //这个Garray用来从client传递数据,包括复杂的数据结构到server
  <arg type="i" name="outut_int" direction="out" /> //这个可以用,也可以不用
  <arg type="ay" name="output_garray" direction="out" /> //这个Garray用扰迹来从server侧数信传回数据到client侧
  <arg type="i" name="result" direction="out" />
  </method>
  </interface>
  </薯李轮node>
  大家知道:在dbus文档中有这么的描述,
  ay | Array of bytes | DBUS_TYPE_G_BYTE_ARRAY | GArray * |g_array_free
  大家都不常用字节数组(GArray),大家常用的是integar,string等;
  这个通用的模板关键之处就是这个Garray, Garray本身是个容器,这个
  容器里面可以装任何东西。
  我们就是利用这个GArray来实现client与server之间数据的传递,无论想传递
  什么要的数据;
  第二步:用dbus的工具函数生成stub/proxy头文件,这一步写到Makefile脚本中,以后不用修改了;
  dbus-binding-tool --mode=glib-server --prefix=your_module_name dbus_general.xml > general_stub.h
  dbus-binding-tool --mode=glib-client --prefix=your_module_name dbus_general.xml > general_proxy.h
  生成的头文件,大家一般不要动它们,直接使用就可以了;
  general_proxy.h:
  .....
  client_request (DBusGProxy *proxy, const gint IN_action_id, const gint IN_input_int, const GArray* IN_input_garray, gint* OUT_output_int, GArray** OUT_output_garray, gint* OUT_result, GError **error)
  {
  return dbus_g_proxy_call (proxy, "request", error, G_TYPE_INT, IN_action_id, G_TYPE_INT, IN_input_int, dbus_g_type_get_collection ("GArray", G_TYPE_UCHAR), IN_input_garray, G_TYPE_INVALID, G_TYPE_INT, OUT_output_int, dbus_g_type_get_collection ("GArray", G_TYPE_UCHAR), OUT_output_garray, G_TYPE_INT, OUT_result, G_TYPE_INVALID);
  }
  .....
  general_stub.h:
  .....
  #include <dbus/dbus-glib.h>
  static const DBusGMethodInfo dbus_glib_your_module_name_methods[] = {
  { (GCallback) __client_request_cb, dbus_glib_marshal_your_module_name_BOOLEAN__INT_INT_BOXED_POINTER_POINTER_POINTER_POINTER, 0 },
  };
  const DBusGObjectInfo dbus_glib_your_module_name_object_info = {
  0,
  dbus_glib_your_module_name_methods,
  1,
  "org.freedesktop.DBus.general_api/0client_request/0S/0action_id/0I/0i/0input_int/0I/0i/0input_garray/0I/0ay/0output_int/0O/0F/0N/0i/0output_garray/0O/0F/0N/0ay/0result/0O/0F/0N/0i/0/0/0",
  "/0",
  "/0"
  };
  ......
  第三步:实现client侧,主要是直接调用general_proxy.h的接口函数client_request(),用GArray传入你的数组(可以携带任何你自己定义的数据结构)
  gboolean proxy_func1 (void)
  {
  int api_id = 0; //这个在不同的proxy_func里面可以有不同的值,主要是区分函数作用
  GArray* in_array = NULL;
  GArray* out_array = NULL; //在这里不用分配内存,放在server侧做内存分配
  
  in_array = g_array_new(FALSE, FALSE, sizeof(guint8));
  if (!in_array)
  return FALSE;
  
  //把你自己的数据封装到in_array中,假设你的数据结构是your_strcut_t
  
  your_struct_t my_own_data;
  
  //fill my_own_data
  ...
  
  //放到in_array中,这很关键
  g_array_append_vals(in_array, my_own_data, sizeof(your_strcut_t));
  
  //调用general_proxy.h中的dbus接口
  client_request(dbus_proxy, api_id, in_array, &out_array, .....); //通过dbus把数据从到server侧,server侧如何处理,看第四步;
  
  //当sever返回数据后,从out_array中取出来就可以了
  your_strcut_t* g_array_data = (your_strcut_t*)out_array->data;
  .....
  
  //free
  if (in_array)
  g_free (in_array);
  
  if (out_array)
  g_free (out_array);
  
  ....
  }
  第四步:实现Server侧,主要是实现general_stub.h中的函数__client_request_cb();
  //这个函数的参数很长,除了第一个参数是server对象外,其余的参数可以直接从
  general_proxy.h对应的接口参数拷贝过来;应该这个函数和proxy的接口是一对!
  gboolean
  __client_request_cb (ServerObject *server_object, const gint IN_action_id, const gint IN_input_int, const GArray* IN_input_garray, gint* OUT_output_int, GArray** OUT_output_garray, gint* OUT_result, GError **error)
  {
  *OUT_output_garray = g_array_new(FALSE, FALSE, sizeof(guint8));//在client侧没有分配内存,server这里一定要分配
  
  //卸下client侧传递过来的数据
  your_strcut_t ×p_data= (your_strcut_t *)&g_array_index(input_garray,your_strcut_t, 0);
  
  //对卸下的数据进行处理,看你的程序做什么功能了:)
  .....
  .....
  
  //如果要传回数据到client侧,假设处理过的数据为:your_strcut_t dealed_with_data
  g_array_append_vals(*output_garray, &dealed_with_data, sizeof(your_strcut_t));

  return TRUE;//一定要返回TRUE,否则client侧收不到数据的;
  
  }
  上述通用步骤中,1,2在今后的扩展中,是不要要改的,尤其是第一步,dbus的xml接口描述非常
  麻烦;如果为每个API自己去定义xml接口描述,搞不好,client和server之间不通;而且,一段时间
  后,不看dbus的文档,就会忘记如何写其xml接口;所以做个通用的xml接口描述很省事;
  3,4是client/server侧的各自实现,结构是钉死的,不用改多少;一个函数如此,N个函数也是这样;
  如果你有30个函数,要分别实现它们吗?不必要,只要给各自的函数定义其ID就行;
  在client/server侧的函数里面搞个switch-case结构就分开了;
  架构定好了,传递数据也非常方便,比dbus自己的dbus_g_type_struct_set效率高的多,目前开源软件
  多用dbus_g_type_struct_set,效率很低,对于传递批量数据,效率很低;
  如果大家对于如何提高dbus传递消息/数据的效率,有什么更好的看法,欢迎交流。
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