基本概念 上(C API 級別的使用觀點)

前面一篇講了DBus的 C 編程接口。現在開始解釋一下 DBus 的基本概念,順序反了,但和我的理解過程是一致的。看到 C 的編程接口之後,至少對於它的理解會有一定的感性認識。

DBus是用來進行進程間通信的。下面這張圖展示了一些DBus的大部分東西,但是它太複雜了:

image

DBus 本身是構建在 Socket 機制之上。真正的通信還是由 Socket 來完成的。DBus 則是在這之上,制定了一些通信的協議,並提供了更高一層的接口,以更方便應用程序之間進行數據的交互。

在DBus的體系中,有一個常駐的進程 Daemon,所有進程間的交互都通過它來進行分發和管理。所有希望使用 DBus 進行通信的進程,都必須事先連上 Daemon,並將自己的名字註冊到 Daemon 上,之後,Daemon會根據需要把消息以及數據發到相應的進程中。

首先使用

conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, &err);
讓應用程序和 DBus 之間取得連接。之後,使用函數
ret = dbus_bus_request_name(conn, "test.method.server",
                            DBUS_NAME_FLAG_REPLACE_EXISTING
                            , &err);

將自己的進程名字註冊到 Daemon 上。(參考前篇的[共通用代碼])。這樣通信就有了基礎了。

DBus 提供的最簡單的一種通信方式是信號(Signal),應用程序可以發送一個信號到 Daemon 上,之後,Daemon 會根據信號的種類和誰希望得到信號等信息,把相應的數據發給每個希望得到信號的進程。也就是 Signal 具有廣播的功能。信號具有兩個基本的屬性,一個是名稱,用來標識各個不同的信號,一個是數據,信號是可以帶一定的數據的。Signal 的通信過程可以用下面的圖大概展示出來:

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如果一個進程(比如 B )想接收接口名爲 test.signal.Type 的信號,那麼可以使用下面的函數向 Daemon 添加匹配信號,讓 Daemon 知道自己對這種信號感興趣。

// add a rule for which messages we want to see
dbus_bus_add_match(conn,
                   "type='signal',interface='test.signal.Type'",
                   &err); // see signals from the given interface

然後, 進程 B 可以使用下面的函數來進行等待:

dbus_connection_read_write(conn, 0);
msg = dbus_connection_pop_message(conn);

一旦有消息發送過來,進程 B 就可以通過 msg 取到相應的數據了。(參考前篇代碼段[接收消息1、2] )

現在有一個進程 A,

dbus_uint32_t serial = 0; // unique number to associate replies with requests
DBusMessage* msg;
 
// create a signal and check for errors
msg = dbus_message_new_signal("/test/signal/Object", // object name of the signal
                              "test.signal.Type", // interface name of the signal
                              "Test"); // name of the signal
 
// append arguments onto signal
dbus_message_iter_init_append(msg, &args);
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, &sigvalue)) {
    fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n");
    exit(1);
}
 
// send the message and flush the connection
if (!dbus_connection_send(conn, msg, &serial)) {
    fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n");
    exit(1);
}


到這裏爲止,已經涉及到了幾個基本而又核心的概念,搞清楚它們,幾乎就大概知道了 DBus 的使用方法了。

DBusMessage 是 DBus 中的核心數據結構。可以這樣理解:DBus中傳遞消息數據的時候,就是通過它來傳遞的。對於使用者來說,DBusMessage 中存儲了兩種重要的信息,一種是爲通信機制服務的各種 Name,一種是通信的數據本身。

各種名字(Name)

在前面用到的很多接口中都還有名稱/路徑字符串作爲參數。

DBus Name: 在 DBus 中最爲重要的名字是“Bus Name”,Bus Name 是一個每個應用程序(或是通信對象)用來標識自己用的。幾乎可以當成是“IP”地址來理解。Bus Name有兩種,一種是“Unique Connection Name”,是以冒號開頭的,是全局唯一但“人類不友好”的命名,一種是“Well-know Name”,人類友好的。Bus Name 的命名規則是:

  1. Bus name 就像網址一樣,由“.”號分割的多個子字符串組成,每個子字符串都必須至少有一個以上的字符。
  2. 每個子字符串都只能由“[A-Z][a-z][0-9]_-”這些 ASCII 字符組成,只有 Unique Name 的子串可以以數字開頭。
  3. 每個 Bus name 至少要有一個“.”,和兩個子字符串,不能以“.”開頭
  4. Bus name 不能超過 255 個字符

幾個例子是:Unique Name   :392-2.33 org.freedesktop.DBus 等等

DBus Name 是用來給應用程序進行標識自己的,所以每當程序連上 DBus Daemon 後,就會分配到一個 Unique Name,同時應用程序還可以要求自己分配另一個 Well-know name (通過 dbus_bus_request_name 函數)。

Interface name: DBus 也有 interface 這個概念,主要是用來爲更高一層的框架使用方面而設定的。在 C API 這一層,你幾乎可以無視這個概念,只需要知道這個一個“字符串”,並在消息匹配是被 DBus 使用到,會隨着消息在不同的進程之前傳遞,從進程 A 發送一個消息或是數據到進程 B 時,其中必定會帶有一個部分就是這個字符串,至於 B 進程怎麼用(或是無視它)都可以。它的命名規則與 DBus Name 幾乎是一樣的,只有一點要注意,interface name 中不能帶有“-”字符。

Object path:DBus 中的 object path,與 interface 一樣,也只是個概念在更高一層的框架(QT Dbus)中才比較有用,在 C API 這一層,幾乎可以無視這個概念,把它當成一個普通的字符串,根據通信的需要,用來做一種標識和區分。Object path 的命名規則是:/com/example/MusicPlayer1

  1. object path 可以是任意長度的
  2. 以'/'開頭,並以以'/'分隔的若干子字符串組成
  3. 每個子串必須由“[A-Z][a-z][0-9]_”中的字符組成
  4. 不能有空子串(也就是不能連續兩個'/'符)
  5. 除了“root path”('/')之外,不能再有 object path 是以 '/' 結尾的了。

一個 object path 的例子:/com/example/MusicPlayer1

Member name:Member 包含兩種類型,一種是 Signal,一種是 Method。在大多數方面,他們幾乎是一樣的,除了兩點:1. Signal是在總線中進行廣播的,而Method是指定發給某個進程的。2. Signal 不會有返回,而 Method 一定會有返回(同步的或是異步的)。Member name的命名規則是這樣的:

  1. 只能包含"[A-Z][a-z][0-9]_"這些字符,且不能以數字開頭。不能包含“.”。
  2. 不能超過255個字符

以 C API 的層面來看,Member name最大的作用就是在兩個進程間共享“發出的消息的類型信息”。DBus 只能以 Signal / Method 來進行消息通信,這兩種方式都允許在消息發出之前,在消息中 append 各種類型的數據,當通信的對方收到消息後,它就可以通過 Signal / Method 的名稱知道如何把各種數據再解析出來。

到現在爲止,已經介紹了三種最爲重要的 Name,如果與的熟悉 windows 消息機制對比的話,我大概覺得,DBus Name 就是進程的 ID,有了這個你才能把消息發給指定的進程,object path ,interface等概念在“(QT等)高層框架中才有意義”,C API 級別的使用的話,可以無視它的概念,當成消息甄別用的信息就好了。 Member name 相當於 Message type,有了它你才知道怎麼去解析發過來的數據。

下篇將會記錄 DBusMessage 另一個主要的組成部分:通信數據。

轉自博客園唐風:http://www.cnblogs.com/muxue/archive/2012/12/06/2806305.html

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