ZWave 中的消息队列机制
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在我们的日常编程中,对消息队列的需求非常常见,使用一个简洁、高效的消息队列编程模型,对于代码逻辑的清晰性,对于事件处理的高效率来说,是非常重要的。这篇文章就来看看 ZWave 中是通过什么机制为我们提供了一个便捷的消息队列处理机制。
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消息队列是什么
我自己写的消息队列
ZWave 消息队列的结构
ZWave 消息队列的使用(初始化、存储消息、取出消息)
消息队列是什么 消息队列是什么
消息队列最主要特点是:存储消息,先进先出。
比如在典型的生产者-消费者编程模型中,先创建一个消息队列,最大容量是 100。
当生产者产生一条消息时,如果消息队列未满,就放进消息队列的尾部。
消费者定期去检查消息队列中是否有消息,如果有,则取出最前面的那条消息进行处理,直到把队列中的所有消息都处理完。
当然,如果链表来创建一个动态的消息队列也是可以的,这样就可以构成一个无容量限制的队列,这个模型有点复杂,咱们暂且不讨论它S。
我自己写的消息队列
我自己写的消息队列
在我自己的开发过程中,经常需要使用消息队列来保存多条消息,每一条消息都存储长度不等的字符串,于是就自己写了一个最简单的消息队列实现模板,当然对于项目来说也是最合适的,因为是量体裁衣嘛。
一共2个文件(.h, .c),每次项目中需要用到时,就把这2个文件拷贝过来,再简单修改一下(保存的每条消息满足应用的需求),就直接用上了。简单、粗暴、有效、好用,每次都能很块就解决我的问题。
这里简单截个图,如果需要,我可以免费分享!
使用起来也比较简单,只需要3个步骤。
ZWave 消息队列的结构
ZWave SDK 的每一个 Sample 中已经给我们提供了一个很好的消息队列编程模型,不过它还嵌入了一个 task 任务管理的机制,后面我会简单画一下 task 的处理逻辑,但是不会深入探究。
先来看一下 ZWave 提供的消息队列的结构。
请注意:这是消息队列的结构,而这个队列中存储的每一条消息是存储在一个数组缓冲区中,通过 array 指针进行引用。因此,在消息队列初始化的时候,必须提供一个数组,并把数组的地址赋值给 array 指针。
关于这个数组,从代码中可以看到 QElementType 其实就是一个无符号字节,因此,这个消息队列仅仅能存储最最简单的消息,即:一个字节的数值。可以看一下 SwitchOnOff.c 中所存储的消息,都是 EVENT_APP 这个枚举类型的值。
ZWave 消息队列的使用
1.消息队列的初始化
在应用程序初始化的时候,ZWave 实例程序为我们已经创建好一个消息队列了,流程如下。
可以看到,一共有 2 个消息队列:eventQueue 和 jobQueue,这两个队列的实现机制都是一样的,只不过是把不同类型的消息放在不同的队列而已,因此,只要分析其中一个 eventQueue 就可以了。
初始化完成之后,存储消息的数组是空的,消息队列的有效消息个数是 0。
2.存储消息到消息队列
就是把一条新消息放入消息队列的数组中,然后更新消息队列的一些状态参数,比如:有效消息长度,存储的这条消息位置等等。
函数调用流程如下。
3.从消息队列中获取消息
这个也很好理解,就是通过消息队列的结构检查一下是否有消息等待处理。如果是的话,就取出消息,并更新消息队列的一些状态参数。
函数调用流程如下。
ZWave 文档中已经说明,协议层会定期调用应用层的函数 ApplicationPoll( ) ,这也是 ZWave 推荐的方式让应用层执行自己的逻辑,但是应用层不能在这个函数中执行太长时间。
在这个函数中,我们可以直接去消息队列中取出一个消息。但是如果这么做的话,就浪费了 ZWave 为我们提供的 Task 机制,因此这里调用了 TaskApplicationPoll( ),然后我们应用层的事件处理函数 AppStateManager( ) 就老老实实的待着,等待别人把事件消息准备好、喂过来。
其实,这也是一种分层编程思想,如下。
总结
现在再回头看一下 ZWave 的消息队列处理机制,思路非常清晰,而且扩充性非常强。
后面我希望自己可以抽一点时间,把这里的代码抽取出来,写一个通用的、能够处理一些复杂消息的消息队列机制,让开发过程变得更加愉悦!
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