專利名稱：一種基于tcp協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于TCP (TransmissionControl Protocol,傳輸控制協(xié)議)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型。
背景技術(shù)：
目前大多數(shù)C/S(Client/Server客戶機(jī)/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都是基于TCP通信協(xié)議來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的，通過應(yīng)用層編程接口 socket進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。服務(wù)器端的實現(xiàn)中關(guān)于如何使用socket進(jìn)行編程的技術(shù)手段有很多，比如可以使用專門線程來進(jìn)行收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，也可以使用10 (Input/Output，輸入/輸出)復(fù)用技術(shù)進(jìn)行定時查詢socket的可讀寫狀態(tài),還有的操作系統(tǒng)甚至支持socket可讀寫狀態(tài)的通知機(jī)制。通過以上的技術(shù)手段我們可以編寫一個簡單的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器程序，然而要編寫高效、穩(wěn)定、邏輯清晰、易于維護(hù)的商用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器程序，僅僅依靠以上的技術(shù)手段往往無法實現(xiàn)，還需要一個更高層次的網(wǎng)絡(luò)通信模型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器高效、穩(wěn)定、邏輯清晰、易于維護(hù)的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:這種基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其包括物理傳輸層、邏輯控制層和業(yè)務(wù)處理層；物理傳輸層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的TCP連接的建立和終止，完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送；邏輯控制層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)用戶登錄服務(wù)器的邏輯處理和用戶的用戶登錄信息維護(hù)；業(yè)務(wù)處理層負(fù)責(zé)處理已登錄的用戶進(jìn)行的業(yè)務(wù)操作。該模型充分利用了網(wǎng)絡(luò)編程的技術(shù)手段、業(yè)務(wù)控制邏輯和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議相結(jié)合的方法，使用AOP (Aspect Oriented Programming,面向切面編程)的編程思想分層次處理復(fù)雜問題，使每個層次只處理自己關(guān)心的數(shù)據(jù)，以使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器高效、穩(wěn)定、邏輯清晰、易于維護(hù)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型的物理傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型的邏輯控制層的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，這種基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其包括物理傳輸層、邏輯控制層和業(yè)務(wù)處理層；物理傳輸層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的TCP連接的建立和終止，完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送；邏輯控制層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)用戶登錄服務(wù)器的邏輯處理和用戶的用戶登錄信息維護(hù)；業(yè)務(wù)處理層負(fù)責(zé)處理已登錄的用戶進(jìn)行的業(yè)務(wù)操作。該模型充分利用了網(wǎng)絡(luò)編程的技術(shù)手段、業(yè)務(wù)控制邏輯和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議相結(jié)合的方法，使用AOP (Aspect Oriented Programming,面向切面編程)的編程思想分層次處理復(fù)雜問題，使每個層次只處理自己關(guān)心的數(shù)據(jù)，以使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器高效、穩(wěn)定、邏輯清晰、易于維護(hù)。優(yōu)選地，物理傳輸層是基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收和應(yīng)答方法，包括以下步驟:(I)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)中連接到服務(wù)器上的新連接；(2)為連接進(jìn)來的客戶端創(chuàng)建物理通道結(jié)點信息；(3)當(dāng)有完整的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到來時通知其他模塊；(4)當(dāng)連接主動斷開時通知其他模塊；(5)向其他模塊提供應(yīng)答客戶端的接口。優(yōu)選地，邏輯控制層是網(wǎng)絡(luò)命令包分析和處理方法，包括以下步驟:(I)從權(quán)利要求1所述的裝置中接收完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包和連接主動斷開通知；(2)分析上述的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包:如果該數(shù)據(jù)包代表請求用戶登錄，則驗證用戶合法后創(chuàng)建用戶標(biāo)識；如果該數(shù)據(jù)包代表請求用戶注銷，則刪除該用戶的用戶標(biāo)識和所有物理通道結(jié)點；如果該數(shù)據(jù)包代表業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可將該數(shù)據(jù)傳遞給對應(yīng)的用戶標(biāo)識對象去處理；(3)提供用戶心跳檢測，用來檢測用戶心跳是否超時或用戶的物理通道結(jié)點數(shù)是否為零，如滿足上述條件之一，則刪除該用戶的用戶標(biāo)識和所有物理通道結(jié)點。優(yōu)選地，業(yè)務(wù)處理層是根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)業(yè)務(wù)處理的方法，包括以下步驟:(I)從邏輯控制層中接收業(yè)務(wù)處理所需的參數(shù)數(shù)據(jù)；(2)根據(jù)上述的參數(shù)數(shù)據(jù)處理相應(yīng)的業(yè)務(wù)；(3)通過物理傳輸層的答客戶端的接口將上述的業(yè)務(wù)處理結(jié)果反饋給客戶端。現(xiàn)在就本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例進(jìn)行說明。視頻解碼服務(wù)器接受客戶端的登錄、打開通道、配置服務(wù)器相關(guān)參數(shù)等操作，并最終把客戶端傳送來的H.264視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼后由顯示設(shè)備播放出來。該視頻解碼服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)模塊共分為物理傳輸層、邏輯控制層和業(yè)務(wù)處理層三個層次。層與層之間相互獨立，分別封裝成高內(nèi)聚低偶合的類，使用回調(diào)函數(shù)的形式在層之間傳遞信息，如圖1所示。物理傳輸層:負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的TCP連接的建立和終止，完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送，如圖2所示。該層的具體實現(xiàn)如下。I)啟動服務(wù)器的監(jiān)聽socket線程，用來監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)中連接到服務(wù)器上的新連接。2)當(dāng)有新連接到來時為該連接創(chuàng)建物理通道結(jié)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息，并為該連接專門開戶一個線程。該物理通道結(jié)點被封裝成一個類，該類的屬性包括客戶端IP (InternetProtocol,網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議)、客戶端端口、套節(jié)字ID (Identity,標(biāo)識號)、線程ID、線程循環(huán)變量、數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)等信息。3)在物理通道結(jié)點的線程中接收客戶端發(fā)送來的命令數(shù)據(jù)和視頻流數(shù)據(jù)。在接收過程中要考慮TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼嘲鼏栴}。在接收完一個完整的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，通過回調(diào)函數(shù)的方式傳遞給邏輯控制層。
4)當(dāng)socket連接主動斷開時通過回調(diào)函數(shù)的方式傳遞給邏輯控制層，并釋放相關(guān)資源。5)向其他模塊提供向客戶端發(fā)送反饋信息的函數(shù)接口。邏輯控制層:負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)用戶登錄服務(wù)器的邏輯處理和用戶的用戶登錄信息維護(hù)，如圖3所示。該層的具體實現(xiàn)如下。I)向物理層注冊接斷網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包回調(diào)函數(shù)、網(wǎng)絡(luò)連接斷開回調(diào)函數(shù)。這樣在有相關(guān)事件發(fā)生時，對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)將被調(diào)用。2)分析完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。根據(jù)協(xié)議，數(shù)據(jù)包為一結(jié)構(gòu)體。該結(jié)構(gòu)體包括協(xié)議標(biāo)識、用戶標(biāo)識號、數(shù)據(jù)包長度、命令號、錯誤碼等信息。如果該數(shù)據(jù)的命令號代表請求用戶登錄，則驗證用戶合法后創(chuàng)建用戶標(biāo)識并把該標(biāo)識存入一個鏈表中，該用戶標(biāo)識為一對象指針，該對象的屬性包括用戶名、登錄IP、物理連接列表、最后心跳時間、超時次數(shù)等信息。在數(shù)據(jù)登錄成功后，需要在業(yè)務(wù)處理層做一些初始化操作，所以此時需要通過回調(diào)函數(shù)通知業(yè)務(wù)處理層。最后把用戶登錄的結(jié)果信息通過物理傳輸層提供的函數(shù)接口反饋給客戶端。如果該數(shù)據(jù)的命令號代表請求用戶注銷，則刪除該用戶的用戶標(biāo)識和所有物理通道結(jié)點。在用戶注銷成功后，需要在業(yè)務(wù)處理層做一些反初始化操作，所以此時需要通過回調(diào)函數(shù)通知業(yè)務(wù)處理層。最后把用戶注銷的結(jié)果信息通過物理傳輸層提供的函數(shù)接口反饋給客戶端。如果該數(shù)據(jù)的命令號代表業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可將該數(shù)據(jù)傳遞給對應(yīng)的用戶標(biāo)識對象去處理。用戶標(biāo)識對象在收到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)后，自己能處理的業(yè)務(wù)自己處理，比如在收到心跳數(shù)據(jù)后，把新的心跳時間設(shè)成最后心跳時間，對于一些自己無法處理的數(shù)據(jù)，傳遞給業(yè)務(wù)處理層去處理，比如打通解碼通道、關(guān)閉解碼通道等操作。最后把業(yè)務(wù)處理的結(jié)果信息通過物理傳輸層提供的函數(shù)接口反饋給客戶端。3)開戶用戶心跳檢測線程，來定時檢測用戶標(biāo)識對象鏈表中的用戶標(biāo)識，如果用戶標(biāo)識對象的心跳超時并且超時次數(shù)超過指定次數(shù)，或用戶的物理通道結(jié)點是否為零，則刪除該用戶的用戶標(biāo)識和所有物理通道結(jié)點。在這時之所以要要同時判斷超時時間和超時次數(shù)兩個條件，是為了防止由于修改服務(wù)器時間而造成誤操作的情況。業(yè)務(wù)處理層:負(fù)責(zé)處理已登錄的用戶進(jìn)行的業(yè)務(wù)操作。由于該層和大量的具體業(yè)務(wù)有關(guān)，所以將該層處于網(wǎng)絡(luò)模塊之外，只提供給網(wǎng)絡(luò)模塊相應(yīng)的操作接口，該接口以回調(diào)函數(shù)的形式提供。當(dāng)相關(guān)數(shù)據(jù)到來時，由邏輯控制層調(diào)用相關(guān)回調(diào)函數(shù)，并把回調(diào)函數(shù)返回的結(jié)果和錯誤碼等數(shù)據(jù)反饋給客戶端。比如設(shè)置通道視頻參數(shù)、設(shè)置VGA(Videc) Graphics Array,視頻圖形陣列)輸出參數(shù)等操作，在這里我們只是重點介紹網(wǎng)絡(luò)通信部分，就不討論具體的業(yè)務(wù)工作流程了。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其特征在于:其包括物理傳輸層、邏輯控制層和業(yè)務(wù)處理層；物理傳輸層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的TCP連接的建立和終止，完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送；邏輯控制層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)用戶登錄服務(wù)器的邏輯處理和用戶的用戶登錄信息維護(hù)；業(yè)務(wù)處理層負(fù)責(zé)處理已登錄的用戶進(jìn)行的業(yè)務(wù)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其特征在于:物理傳輸層是基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收和應(yīng)答方法，包括以下步驟: (1)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)中連接到服務(wù)器上的新連接； (2)為連接進(jìn)來的客戶端創(chuàng)建物理通道結(jié)點信息； (3)當(dāng)有完整的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到來時通知其他模塊； (4)當(dāng)連接主動斷開時通知其他模塊； (5)向其他模塊提供應(yīng)答客戶端的接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其特征在于:邏輯控制層是網(wǎng)絡(luò)命令包分析和處理方法，包括以下步驟: (1)從權(quán)利要求1所述的裝置中接收完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包和連接主動斷開通知； (2)分析上述的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包:如果該數(shù)據(jù)包代表請求用戶登錄，則驗證用戶合法后創(chuàng)建用戶標(biāo)識；如果該數(shù)據(jù)包代表請求用戶注銷，則刪除該用戶的用戶標(biāo)識和所有物理通道結(jié)點；如果該數(shù)據(jù)包代表業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可將該數(shù)據(jù)傳遞給對應(yīng)的用戶標(biāo)識對象去處理； (3)提供用戶心跳檢測，用來檢測用戶心跳是否超時或用戶的物理通道結(jié)點數(shù)是否為零，如滿足上述條件之一，則刪除該用戶的用戶標(biāo)識和所有物理通道結(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其特征在于:業(yè)務(wù)處理層是根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)業(yè)務(wù)處理的方法，包括以下步驟: (O從邏輯控制層中接收業(yè)務(wù)處理所需的參數(shù)數(shù)據(jù)； (2)根據(jù)上述的參數(shù)數(shù)據(jù)處理相應(yīng)的業(yè)務(wù)； (3 )通過物理傳輸層的答客戶端的接口將上述的業(yè)務(wù)處理結(jié)果反饋給客戶端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器高效、穩(wěn)定、邏輯清晰、易于維護(hù)的基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信模型，其包括物理傳輸層、邏輯控制層和業(yè)務(wù)處理層；物理傳輸層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的TCP連接的建立和終止，完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送；邏輯控制層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)用戶登錄服務(wù)器的邏輯處理和用戶的用戶登錄信息維護(hù)；業(yè)務(wù)處理層負(fù)責(zé)處理已登錄的用戶進(jìn)行的業(yè)務(wù)操作。
文檔編號H04L29/06GK103078865SQ201310011088
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者程衛(wèi)雙 申請人:北京漢邦高科數(shù)字技術(shù)股份有限公司