嵌入式软件架构设计( 二 ) _架构设计

任务之间通信
网关软件中的普通任务相互隔离，所有普通任务只与消息推送任务进行数据交互，消息推送任务将消息推送给相应任务。各个任务之间的信息交互模式如下：

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这种设计模式为中间者模式。在中间者模式，对象之间不能直接通信，而是间接地通过中间者进行通信。中间者收到信息后，再将信息转发给相关对象，这样减少了对象之间的相互依赖。中间者模式有以下优点：
1、对象之间是松耦合
2、将多对多的关系通过中间者转换成一对一的关系
3、修改一个对象，不需要考虑其它对象通信适应问题。
消息推送任务采用订阅与发布机制。普通任务状态改变向消息推送任务发布消息，推送任务获取发布任务的发布信息名称，并一层检查其他任务的订阅信息名称，是否包含发布信息名称，然后将信息推送给相关任务。这样减少了任务之间的耦合，提高了软件的扩展性。消息推送任务代码如下：

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业务控制
网关软件使用模块化设计，普通任务不参入软件的整体业务控制，每个普通任务只负责完成模块内部的控制逻辑，如RTC任务时负责设置时间和读取时间，GPIO只负责读取IO口和控制IO口。软件设计了一个特殊的逻辑控制任务，这个任务负责记录软件整体状态，并通过发布消息改变其他的任务的状态。这种也是使用的中间者模式。逻辑框图如下：

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逻辑控制任务是通过发布特定的消息来实现对子任务的控制，子任务状态改变后也是通过发布消息通知逻辑控制任务。
逻辑控制任务分析
网关软件中逻辑控制任务控制整个程序运行状态，因此逻辑控制任务设计非常关键，逻辑控制任务设计软件设计框架如下：

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子任务将信息发布给逻辑控制任务，由于不同的子任务发布的消息格式不同，数据长度不同，因此逻辑控制任务先用指令归一化接口，将不同模块的不同格式的数据转换成逻辑任务中统一的数据格式如：指令类型+指令数据。代码如下：

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指令归一化处理后将指令放入队列缓存器中，然后指令过滤器读取队列缓存器中的指令进行处理，这种设计模式为命令模式，这种设计模式可以把一个命令的形成和执行在时间上去耦，命令的生成和执行可以在不用时间完成。
指令过滤器从指令队列中读取指令，并一层一层处理指令得到有效的执行指令，这种设计构架为过滤器构架，代码如下：

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经过逻辑处理后产生一些控制指令，并将控制指令放入队列缓存，指令分发处理模块读取控制指令，根据控制指令类型发布消息给相应的任务。
总结
网关的软件框架基本描述完了，希望获取源码的朋友们可以在评论区里留言，我将提供学习源码（删减部分与商业相关代码）。
总结一下关键词：
模块化设计，分层设计，单一原则，接口隔离原则，中间者模式，订阅发布，归一化，命令模式，过滤器架构