[发明专利]轻量级跨平台消息中间件的实现方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别涉及一种轻量级跨平台消息中间件的实现方法及系统。

背景技术

消息中间件(MOM,Message-oriented middle-ware)是一种利用高效可靠的消息传递机制进行与平台无关的数据通信，并基于数据通信来进行分布式系统集成的软件。它通过将信息以消息(该消息除包含了应用程序处理所需的数据外还应该包含其它成分，例如消息的发送者、接收者，消息的一些控制信息)的形式，从一个应用程序传送到另一个或多个应用程序。消息中间件在TCP/IP网络体系结构中处于应用层，网络应用程序建立在消息中间件之上，实现各种分布式应用服务。

在使用过程中，现有的消息中间件存在以下问题：

1.嵌入了大量的第三方库，造成使用该消息中间件的应用程序变得体积臃肿，编译速度变慢；

2.通常对Windows和Unix支持较好，对Vxworks平台支持不足；

3.大文件消息传输能力较差，报文传输的长度有限制；

4.使用过程繁琐，消息中间件在通信过程中需要创建、保持和关闭连接，对于需要频繁使用消息中间件的应用，需要不断重复这一过程，增加了开发者的负担。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轻量级跨平台消息中间件的实现方法及系统。

一种轻量级跨平台消息中间件的实现方法，包括如下步骤：

S1、配置路由表，路由表包括进程ID、IP地址、组播地址路由关系信息，消息中间件根据路由表解析出消息转发控制规则；

S2、初始化应用进程，创建该进程通信所需要的相关资源；

S3、消息队列接收线程实现：调用消息队列接收函数，将消息队列接收线程阻塞，如消息队列收到数据，将数据拷贝至进程专属缓冲区中，并改写消息队列“读“与“写”管道状态；

S4、进程读取数据接口实现：利用POSIX库的I/O复用Select函数，轮询消息队列“写”管道、UDP通信Socket和TCP通信Socket，如收到数据则将数据拷贝至进程专属缓冲区中，并改写消息队列“读“与“写”管道状态；

S5、进程发送数据接口实现：根据发送报文头中的发送进程ID以及预先配置的路由表，判断通信发生在节点间还是节点内；根据发送报文长度，判断通信方式采用UDP还是TCP；

S6、TCP组播线程池的实现：根据预先配置的路由表，解析组播地址中包括的IP地址，创建TCP发送线程池，并通过TCP发送线程池完成多地址TCP报文发送的并行处理。

一种轻量级跨平台消息中间件的实现系统，包括如下模块：

路由表配置模块，用于配置路由表，路由表包括进程ID、IP地址、组播地址路由关系信息，消息中间件根据路由表解析出消息转发控制规则；

进程初始化模块，用于初始化应用进程，创建该进程通信所需要的相关资源；

消息队列接收线程模块，用于调用消息队列接收函数，将消息队列接收线程阻塞，如消息队列收到数据，将数据拷贝至进程专属缓冲区中，并改写消息队列“读“与“写”管道状态；

进程读取数据接口模块，用于利用POSIX库的I/O复用Select函数，轮询消息队列“写”管道、UDP通信Socket和TCP通信Socket，如收到数据则将数据拷贝至进程专属缓冲区中，并改写消息队列“读“与“写”管道状态；

进程发送数据接口模块，用于根据发送报文头中的发送进程ID以及预先配置的路由表，判断通信发生在节点间还是节点内；根据发送报文长度，判断通信方式采用UDP还是TCP；

TCP组播线程池模块，用于根据预先配置的路由表，解析组播地址中包括的IP地址，创建TCP发送线程池，并通过TCP发送线程池完成多地址TCP报文发送的并行处理。

本发明提供的轻量级跨平台消息中间件的实现方法及系统，具有如下优点：

1)使用操作系统自带POSIX库，而非依赖外部第三方库，实现了消息中间件的轻量化；

2)通过I/O复用及管道等技术封装消息队列、UDP、TCP等进程通信方式，屏蔽了以上进程通信方式使用上的差异，实现了通信框架跨平台(Windows、Unix和Vxworks)使用以及通信接口上的统一；

3)使用预设路由表，控制消息转发规则，屏蔽了通信物理位置上的差异。用户只需关心通信的内容，消息中间件可自动处理并选择通信策略，并发送到相应的目的地。

保证了进行通信交互策略的透明性、平台的无关性。

附图说明