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://www.antipu.com.cn/article/188219.htm復雜信息系統(tǒng)有一個共同的特點：組成成員眾多。因此，其仿真涉及到的實體眾多，實體間的接口協(xié)議也很復雜，而且，不同仿真系統(tǒng)定義的接口協(xié)議往往是相差甚遠。以上因素使得復雜信息系統(tǒng)仿真中接口協(xié)議的編解碼處理工作難于統(tǒng)一，往往是每個復雜信息系統(tǒng)仿真都要花大量的時間來編寫接口協(xié)議的編碼和解碼程序。如何將接口協(xié)議的工作集成化，做到仿真平臺與接口協(xié)議的編碼和解碼在一定程度上相互獨立，即軟件接口協(xié)議的改動不影響仿真平臺其它程序代碼的改動，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。本文將解決這兩個方面的難題，提出一種復雜信息系統(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，首先要對接口協(xié)議進行存儲?？紤]到通用性的要求，對接口協(xié)議的存儲應該也具有通用性，因此，必須設計一種能夠動態(tài)響應不同協(xié)議的存取方法。對于協(xié)議的存儲可以采用數(shù)據(jù)庫或者其它的手段。但是，數(shù)據(jù)庫技術很難直接反映每個記錄（接口協(xié)議的具體單元）所屬的前后層次關系，這給后續(xù)的編解碼工作帶來一定的困難。為了克服數(shù)據(jù)庫技術的這種不足，采用另外一種方式：XML 技術。XML 的樹形結構能夠很好的反映數(shù)據(jù)的層次關系；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)議存儲在XML 文件中，然后根據(jù)XML 文件進行編碼和解碼。此時，關鍵的問題就是如何設計靈活、通用的數(shù)據(jù)結構來處理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 幾個關鍵技術問題的處理
由上述基本思路可知，方法的實現(xiàn)有幾個關鍵的技術問題需要解決：
XML 文檔的結構如何設計才能存儲不同結構形式的接口協(xié)議？
什么樣的數(shù)據(jù)結構才能存放XML 文檔中的接口協(xié)議數(shù)據(jù)？
針對數(shù)據(jù)結構如何確定編解碼流程？
以上三個問題具有緊密的邏輯關系，由于問題1）的復雜性使得問題2）解決存在一定的難度，進而使得問題3）的解決更加困難。
2.1 XML文檔結構的設計
利用XML 文檔存儲編解碼規(guī)則時，關鍵是XML 文檔結構的設計，因為XML 文檔結構在一定程度上會影響編解碼的效率甚至是整個仿真軟件的效率。我們按照逐級分類原則對編解碼規(guī)則進行分類存儲。比如飛機A 的位置這樣一條信息的接口協(xié)議存取為XML 文檔后，其結構如下所示：
?xml version=1.0 encoding=utf-8?>
飛機A>
位置>
經(jīng)度>起始位置>/起始位置>長度>/長度>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A>
省略號代表對應的編解碼接口協(xié)議。當我們把所有的編解碼規(guī)則都存儲到XML 文檔后，我們就可以利用已有的XML 文檔進行報文編碼與解碼。當編解碼信息長度或者是編解碼信息單元內(nèi)的信息位置需要改變時我們只需要修改XML 的相應內(nèi)容。
2.2 編解碼方法的數(shù)據(jù)結構
為了對接口協(xié)議進行有效的編解碼，其編碼的數(shù)據(jù)結構的設計至關重要。在設計接口協(xié)議編解碼的數(shù)據(jù)結構時，既要考慮復雜信息系統(tǒng)接口協(xié)議的特點，又要方便程序的開發(fā)。
一方面，在報文編解碼時我們應該首先對整條報文編解碼加以控制，比如應答控制、重發(fā)控制、糾錯控制、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頭編解碼（幀頭編
解碼），其數(shù)據(jù)結構可設計如下：
typedef struct FrameHead
{
char* frame_number; //報文編號
bool type; //報文類型（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; //編解碼信息單元長度
bool responsion; //應答控制
char* resposion_number; //所應答報文的編號
byte chunnel; //發(fā)送通道
Unit* info; //第一個編解碼信息單元
} 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)結構的設計直接關系到編解碼的效率和可擴展性，其數(shù)據(jù)結構可設計如下：
typedet struct Unit
{
char* unit_number; //信息單元編號
bool send_element[MAX_ELE]; //有效信息標識
Unit* next; // 下一信息單元
}Unit;
其中，MAX_ELE 為編解碼信息單元內(nèi)最大的信息元素數(shù)量（比如，經(jīng)度即可視為一個信息元素）。當信息元素是本接口信息的最后一個時，next=NULL。
2.3編解碼流程
程序設計時，我們主要關心兩種流程：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計的體系；后者是詳細的功能實現(xiàn)。
整個數(shù)據(jù)流程是這樣的：首先，將編解碼規(guī)則整理、存儲為XML 文檔，然后，利用XML 文檔對協(xié)議報文進行編碼，最后，再利用XML 文檔對協(xié)議密文進行解碼。
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