基于数据分发服务的发布订阅系统

论文首先对数据分发服务中的发布订阅过程进行简介，并依据相应规范分别设计发布过程和订阅过程，其中根据相应时序图给出清晰的网络通信过程。最后，通过以上设计结果逐步构建基于数据分发服务的发布订阅系统类图并逐一实现。

【关键词】数据分发服务 订阅过程 订阅系统

1 发布过程实现

根据OpenDDS的开发者文档一个简单的消息发布过程需要分为发布过程和订阅过程，其中发布过程又包含初始化参与者对象、注册发布数据类型和创建自定义主题数据信息、创建对应主题发布者、创建相关数据写入者和等待对应主题订阅者以及发布相关数据五个阶段，订阅过程又包含初始化参与者对象、注册发布数据类型和创建对应主题、创建对应主题订阅者、创建相关数据读取者和监听者、数据读取者监听实现五个阶段。

1.1 初始化参与者

首先在主函数中初始化一个OpenDDS的参与者。DDS类图中通过命令行参数来初始化一個域参与者工厂。create_participant（）函数操作运用域参与者工厂来注册这个过程，通过指定ID来在域中创建一个参与者。这个参与者使用默认的QoS策略和无监听者。

1.2 注册相关数据类型和创建对应主题对象

首先，创建一个MessageTypeSupportImpl对象，之后调用register_type（）函数用类型名注册类型。其中注册类型为空字符串类型名，因为MessageTypeSupport接口库被标识作为类型名。同时，也可以运用一个特定的类型名，如“Message”。

1.3 创建发布者

接下来用默认的发布者QoS创建发布者。如发布/订阅初始化模块类DDS类图中通过DDS：：DomainParticipant_var对象创建发布者。

1.4 创建数据写入者和等待订阅者

创建好发布者之后，通过发布者创建数据写入者。依据主题对象的引用、默认QoS兼容性策略和一个空的监听者对象引用来创建数据写入者。接着调用narrow函数将数据写入者引用转换为一个MessageDataWriter对象引用，因此我们能够运用特定类型进行发布操作。

2 订阅过程实现

大部分订阅者代码与发布者的是相近或者完全相同的。如果代码相似本文会省略掉一部分代码，从而专注于实现细节的差异。

2.1 初始化参与者

订阅者开始的实现部分与发布者是完全相同的，我们会初始化服务并加入域中。

2.2 注册数据类型和创建对应主题信息对象

下一步，初始化消息类型和主题。当主题在域中以相同的数据类型和兼容的QoS策略已经被初始化时，create_topic（）函数的调用会返回一个引用来响应现存的主题。如果这个类型和QoS策略在create_topic（）调用中被明确指定，与现存的主题不相互匹配，那么之后会调用失败。此时，同样有find_topic（）这样的函数操作我们的订阅者使得其能够简单的获取现存的主题。

2.3 创建订阅者

下一步，以默认的QoS策略创建一个订阅者。如发布/订阅初始化模块类DDS类图中通过DDS：：DomainParticipant_var对象创建订阅者。

2.4 创建数据读取者和监听者

我们需要用创建的数据读取者来关联监听者对象，当数据可用时，可以用监听者对象来发现。如发布/订阅初始化模块类图中的构造了一个监听者对象。DataReaderListenerImpl类将应用于下一部分。

监听者被分配在堆上并且被分配给一个DataReaderListener_var对象。这种类型提供引用计数行为，因此当最后的引用被移除时，监听者自动清理。在OpenDDS应用程序代码中这种堆分配是典型的应用方式并且使得应用程序开发人员从纷繁复杂的分配对象的生命周期管理中解脱出来。

3 结束语

论文首先基于数据分发服务的相关标准对发布订阅过程进行了简介，数据分发服务是一种以发布/订阅作为主要通信方式的网络服务模型结构，根据相应规范分别设计发布过程和订阅过程。在网络通信交互环境下，系统的各个节点都可以作为发布或订阅方且可以同时兼具两者。当开始网络传输时，主要分为发布过程和订阅过程。最后，通过以上设计结果逐步构建基于数据分发服务的发布订阅系统类图并逐一实现。

参考文献

[1]OMG，Data distribution service for real-time systems specification[S].Version1.0.http：//www.omg.org/spec/DDS/ Dec.2004.

[2]OMG，Data distribution service for real-time systems specification[S].Version 1.1.http：//www.omg.org/spec/DDS/ Nov.2005.

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[4]Sanchez-Monedero J，Povedano-Molina J， Lopez-Vega J M，et al.Bloom filter-based discovery protocol for DDS middleware[J].Journal of Parallel & Distributed Computing，2011，71（10）：1305-1317.

作者简介

钱哨（1992-），男，江苏省南京市人。现为南京航空航天大学硕士研究生在读。主要研究方向为网络与信息安全。

作者单位

南京航空航天大学计算机科学与技术学院 江苏省南京市 211106