鸿蒙实战开发：【分布式软总线组件】_分布式架构软总线

作者：weixin_40725706 | 2024-03-30 08:30:49

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分布式架构软总线

简介

现实中多设备间通信方式多种多样(WIFI、蓝牙等)，不同的通信方式使用差异大，导致通信问题多；同时还面临设备间通信链路的融合共享和冲突无法处理等挑战。分布式软总线实现近场设备间统一的分布式通信管理能力，提供不区分链路的设备间发现连接、组网和传输能力，主要功能如下：

发现连接：提供基于Wifi、蓝牙等通信方式的设备发现连接能力。
设备组网：提供统一的设备组网和拓扑管理能力，为数据传输提供已组网设备信息。
数据传输：提供数据传输通道，支持消息、字节、流、文件的数据传输能力。

业务方通过使用分布式软总线提供的API实现设备间的高速通信，不用关心通信细节，进而实现业务平台的高效部署与运行能力。

系统架构

图 1 分布式软总线组件架构图

约束

组网设备需在同一局域网中或者距离相近的近场设备间。
组网之前，需先完成设备绑定，绑定流程参见安全子系统中说明。
传输完成数据收发之后，业务要主动关闭会话，释放资源。

说明

使用说明

须知： 使用跨设备通信时，必须添加权限ohos.permission.DISTRIBUTED_DATASYNC和ohos.permission.DISTRIBUTED_SOFTBUS_CENTER，该权限类型为 dangerous 。

设备主动发现手机时，手机需打开超级终端的允许被“附近设备”发现开关（设置-超级终端-我的设备-允许被发现-附近设备），才能被设备发现。

1、发现

发布流程

上层应用需要对外发布自身能力时，调用服务发布接口发布自身能力。

// 发布回调
typedef struct {
    /** Callback for publish result */
    void (*OnPublishResult)(int publishId, PublishResult reason);
} IPublishCb;

// 发布服务
int32_t PublishLNN(const char *pkgName, const PublishInfo *info, const IPublishCb *cb);
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上层应用不再需要对外发布自身能力时，调用StopPublishLNN接口注销服务。
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// 注销服务
int32_t StopPublishLNN(const char *pkgName, int32_t publishId);
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发现流程

上层应用需要发现特定能力设备时，调用发现接口启动发现。

// 发现回调
typedef struct {
    /** Callback that is invoked when a device is found */
    void (*OnDeviceFound)(const DeviceInfo *device);
    /** Callback for a subscription result */
    void (*OnDiscoverResult)(int32_t refreshId, RefreshResult reason);
} IRefreshCallback;

// 发现服务
int32_t RefreshLNN(const char *pkgName, const SubscribeInfo *info, const IRefreshCallback *cb);
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当软总线发现到设备时，通过回调接口通知业务所发现的设备信息。

上层应用不再需要发现时，调用StopRefreshLNN接口停止设备发现。

// 停止发现
int32_t StopRefreshLNN(const char *pkgName, int32_t refreshId);
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2、组网

发起组网请求，携带组网连接地址信息，并且提供组网执行结果回调函数。

// 组网连接地址
typedef struct {
    ConnectionAddrType type;
    union {
        struct BrAddr {
            char brMac[BT_MAC_LEN];
        } br;
        struct BleAddr {
            char bleMac[BT_MAC_LEN];
            uint8_t udidHash[UDID_HASH_LEN];
        } ble;
        struct IpAddr {
            char ip[IP_STR_MAX_LEN];
            uint16_t port; 
        } ip;
    } info;
    char peerUid[MAX_ACCOUNT_HASH_LEN];
} ConnectionAddr;

// 组网连接地址类型
typedef enum {
    CONNECTION_ADDR_WLAN = 0,
    CONNECTION_ADDR_BR,
    CONNECTION_ADDR_BLE,
    CONNECTION_ADDR_ETH,
    CONNECTION_ADDR_MAX
} ConnectionAddrType;

// 组网请求执行结果回调
typedef void (*OnJoinLNNResult)(ConnectionAddr *addr, const char *networkId, int32_t retCode);

// 发起组网请求
int32_t JoinLNN(const char *pkgName, ConnectionAddr *target, OnJoinLNNResult cb);
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等待组网结果，JoinLNN()返回成功表示软总线接受了组网请求，组网结果通过回调函数通知业务；组网回调函数中addr参数内容和JoinLNN()的入参互相匹配；retCode如果为0，表示组网成功，此时networkId为有效值，后续传输、退网等接口均需使用该参数；retCode如果不为0，表示组网失败，此时networkId为无效值。
使用传输相关接口进行数据传输。

发送退网请求，携带组网成功后返回的networkId，并且提供退网执行结果回调。

// 退网执行结果回调
typedef void (*OnLeaveLNNResult)(const char *networkId, int32_t retCode);

// 退网请求
int32_t LeaveLNN(const char *pkgName, const char *networkId, OnLeaveLNNResult cb);
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等待退网完成，OnLeaveLNNResult()的networkId和退网请求接口中的networkId互相匹配；retCode为0表示退网成功，否则退网失败。退网成功后，networkId变为无效值，后续不应该被继续使用。

使用节点（即设备）注册和注销接口，监听网络中节点状态变化等事件。

// 事件掩码
#define EVENT_NODE_STATE_ONLINE 0x1
#define EVENT_NODE_STATE_OFFLINE 0x02
#define EVENT_NODE_STATE_INFO_CHANGED 0x04
#define EVENT_NODE_STATUS_CHANGED 0x08
#define EVENT_NODE_STATE_MASK 0xF

// 节点信息
typedef struct {
    char networkId[NETWORK_ID_BUF_LEN];
    char deviceName[DEVICE_NAME_BUF_LEN];
    uint16_t deviceTypeId;
} NodeBasicInfo;

// 节点状态事件回调
typedef struct {
    uint32_t events; // 组网事件掩码
    void (*onNodeOnline)(NodeBasicInfo *info);   // 节点上线事件回调
    void (*onNodeOffline)(NodeBasicInfo *info);  // 节点下线事件回调
    void (*onNodeBasicInfoChanged)(NodeBasicInfoType type, NodeBasicInfo *info); // 节点信息变化事件回调
    void (*onNodeStatusChanged)(NodeStatusType type, NodeStatus *status); // 设备运行状态变化事件回调
} INodeStateCb;

//  注册节点状态事件回调
int32_t RegNodeDeviceStateCb(const char *pkgName, INodeStateCb *callback);

// 注销节点状态事件回调
int32_t UnregNodeDeviceStateCb(INodeStateCb *callback);
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3、传输

创建Socket。

typedef struct {
    char *name;                 // 本端Socket名称
    char *peerName;             // 对端Socket名称
    char *peerNetworkId;        // 对端Socket的网络ID
    char *pkgName;              // 调用者包名
    TransDataType dataType;     // 传输的数据类型，需要与发送方法一致
} SocketInfo;

// 创建Socket
int32_t Socket(SocketInfo info);
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服务端启动监听，客户端进行绑定。

// Socket回调函数
typedef struct {
    void (*OnBind)(int32_t socket, PeerSocketInfo info);
    void (*OnShutdown)(int32_t socket, ShutdownReason reason);
    void (*OnBytes)(int32_t socket, const void *data, uint32_t dataLen);
    void (*OnMessage)(int32_t socket, const void *data, uint32_t dataLen);
    void (*OnStream)(int32_t socket, const StreamData *data, const StreamData *ext, const StreamFrameInfo *param);
    void (*OnFile)(int32_t socket, FileEvent *event);
    void (*OnQos)(int32_t socket, QoSEvent eventId, const QosTV *qos, uint32_t qosCount);
} ISocketListener;

typedef enum {
    QOS_TYPE_MIN_BW,            // 最小带宽
    QOS_TYPE_MAX_LATENCY,       // 最大建链时延
    QOS_TYPE_MIN_LATENCY,       // 最小建链时延
    QOS_TYPE_MAX_WAIT_TIMEOUT,  // 最大超时时间
    QOS_TYPE_MAX_BUFFER,        // 最大缓存
    QOS_TYPE_FIRST_PACKAGE,     // 首包大小
    QOS_TYPE_MAX_IDLE_TIMEOUT,  // 最大空闲时间
    QOS_TYPE_TRANS_RELIABILITY, // 传输可靠性
    QOS_TYPE_BUTT,
} QosType;

typedef struct {
    QosType qos;
    int32_t value;
} QosTV;

// 监听Socket，由服务端开启。
int32_t Listen(int32_t socket, const QosTV qos[], uint32_t qosCount, const ISocketListener *listener);

// 绑定Socket，由客户端开启。
int32_t Bind(int32_t socket, const QosTV qos[], uint32_t qosCount, const ISocketListener *listener);
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通过Socket向对端设备发送数据。

// 发送字节数据
int32_t SendBytes(int32_t socket, const void *data, uint32_t len);
// 发送消息数据
int32_t SendMessage(int32_t socket, const void *data, uint32_t len);
// 发送流数据
int32_t SendStream(int32_t socket, const StreamData *data, const StreamData *ext, const StreamFrameInfo *param);
// 发送文件
int32_t SendFile(int32_t socket, const char *sFileList[], const char *dFileList[], uint32_t fileCnt);
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关闭Socket。
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// 关闭Socket
void Shutdown(int32_t socket);
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