[发明专利]面向多种类型数据流的通信应用层协议解析方法及系统

说明书

本发明公开了一种面向多种类型数据流的通信应用层协议解析方法及系统，所述方法包括：根据通信应用层协议定义解析语法，使用以可读字符串为格式的解析语法描述通信应用层协议，解析语法由多个最小匹配规则的组成；加载解析语法，将定义的解析语法由字符串映射为计算机程序片段；执行解析，获取源数据流，从第一个最小匹配规则开始执行，执行完第一个最小匹配规则，更新起始位置，再执行下一个最小匹配规则，直至执行完所有最小匹配规则，输出解析的目标数据和标签；所述系统包括：选择单元、解析语法加载单元、解析语法保存单元、获取单元、解析语法执行单元、显示单元和目标数据保存单元。本发明提升了数据可读性和调试分析效率。

技术领域

本发明涉及计算机通信领域，具体涉及一种面向多种类型数据流的通信应用层协议解析方法及系统。

背景技术

格式化数据流广泛应用于计算机数字通信中，包括字符流和二进制数流。字符流可读性强，在与人交互性强的场景下应用广泛；二进制数流占用带宽小、实时性高，在工业场景下优势更加突出。

涉及到控制器与控制器或者传感器与控制器通信功能的开发流程一般为：1、确定硬件层协议，2、确定驱动层协议，3、获取应用层协议，4、根据协议编写程序。硬件层协议和驱动层协议已高度标准化，应用层协议定义了原始数据流到目标数据的映射方式，过程一般为先查询原始数据流中的目标数据片段，再将目标数据片段按格式拼接转换成目标数据。按查询原始数据流中目标数据片段的方式可分为内容式和位置式，内容式为查询符合某一特征的内容获取数据片段，位置式为查询目标数据片段在数据流中的绝对位置获取数据片段。应用层协议常常高度定制化，这导致了软件开发工作繁杂琐碎。

文献【丁晶，陈晓岚，吴萍.基于正则表达式的深度包检测算法[J].计算机应用，2007，27(9):2184-2186.】介绍到：正则表达式描述了一种字符串的匹配模式，可以用来检查一个串是否含有某个子串，将匹配的子串做替换或者从某个串中提取某个符合某个条件的子串等。这表明正则表达式可以完成解析通信应用层协议的工作，对于开发者，不需要将通信应用层协议直接映射为编程代码，而是将其直接映射到简短易读的正则表达式匹配规则上，可以有效地减少代码数量，提升开发效率。但正则表达式只针对字符型数据，无法直接应用于二进制型数据上。

目前有许多常规的串口、CAN调试助手软件，其基本功能是读取字符或二进制数流中的原始数据并显示在屏幕上，可以完成串口、CAN报文的分析功能，有助于开发者调试。这种串口、CAN调试助手软件无法解析隐含在原始数据中的目标数据。开发者无法便捷地获取对数据的直观体验，调试效率有待提高。

针对这一问题，部分传感器供应商等提供了针对其产品定制化的调试助手，这样的调试助手可以解析应用层协议，因此可以便捷地实现数据可视化，但往往存在操作系统不兼容的问题，通用性较差。

德国Vector公司发布一种DBC文件格式用于解析CAN协议，DBC文件由可读字符串组成。有些CAN调试助手可以加载DBC文件实现通信应用层的解析。DBC文件只能描述位置式协议，基于DBC的文件格式无法描述内容式协议，且只能够处理二进制数流。

公开号为201810289074.X的专利申请《一种基于正则表达式的DBC文件解析及报文分析方法》用正则表达式做匹配的方法解析DBC文件和CAN帧，正则表达式无法直接处理二进制数流，该方法先将二进制数据流转成字符流再对字符流进行操作，而基于数据解析本质这种转化是不必要的。且由于该方法基于DBC文件，同样存在着只能够支持位置式应用层协议和只能够处理二进制数流的问题，无法推广到更一般地面向多种类型数据流的应用层协议解析上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向多种类型数据流的通信应用层协议解析方法及系统，该方法支持多种类型源数据流，可解析的通信应用层协议更加广泛。

实现本发明目的的技术方案为：

一种面向多种类型数据流的通信应用层协议解析方法，包括以下步骤：