一文读懂什么是DDS

DDS（Data Distribution Service） 数据分发服务

什么是DDS

数据分发服务（DDS™）是一个由对象管理组（OMG）发布的以数据为中心的中间件协议和API标准。采用分布式发布/订阅体系架构，以中间件的形式提供通信服务，强调以数据为中心。DDS中间件是一个软件层，从操作系统、网络传输和底层数据格式的细节中抽象出应用。相同的概念和api提供给不同的编成语言，使得应用在不同的操作系统、编成语言和处理体系架构之间交换信息。底层细节包括数据传输格式、发现、连接、可靠性和、协议、Qos策略等由中间件来管理。

为什么要使用DDS

DDS集成系统中的各个组件，提供低延迟数据连接、高可靠性以及高可扩展体系结构，以适应商业级物联网（IoT）应用程序的需求。

基本概念

全局数据空间

DDS把所有的本地存储的数据称作全局数据空间（domain）。对于应用来说，全局数据空间看上去像通过api来访问内存一样。你使用时，就像使用本地存储一样。事实上，DDS发送消息来更新远端节点的相应存储值。这样，在使用时，如同本地存储。

发布者

发布者（publisher）设置发布的主题（topic），数据读者(subscriber)订阅感兴趣的主题。publisher作为发布者角色，至少包含一个DataWriter，并负责创建，删除和管理datawriter。同样，subscriber作为订阅者，至少与一个datareader关联，并负责发布数据，数据发布者通过调用datawriter的write函数发布数据，但数据不会立刻被送出，实际的消息产生是通过publisher和Qos综合控制的。datareader负责订阅数据，订阅方式可采用异步方式（listener），同步方式和非阻塞三种。

// Create the subscriber    DDS::Subscriber_var sub =          participant->create_subscriber(SUBSCRIBER_QOS_DEFAULT,                                     0,OpenDDS::DCPS::DEFAULT_STATUS_MASK);// No listener required                                             if (!sub) {      std::cerr << "Failed to create_subscriber." << std::endl;      return 1;}// Create the Datareader    DDS::DataReader_var dr =          sub->create_datareader(topic,                                                                   DATAREADER_QOS_DEFAULT,                                                        listener,                                                                      OpenDDS::DCPS::DEFAULT_STATUS_MASK);    if (!dr) {          std::cerr << "create_datareader failed." << std::endl;          return 1;    }

QoS策略

QoS（Quality of Service）服务质量：指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制， 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

在一个真实系统中，并不是所有其他端点都需要另一个节点本地存储中的所有内容 ，DDS在提供最基础的发布订阅功能之外，还可以根据不同使用场景向用户提供满足对应需求的服务。QoS有可靠性、持久性、紧迫性等，可单独或组合使用。

例如“尽力而为”模式(BESTEFFORTRELIABILITYQOS)：

对样本的可靠性没有任何保证，在某些情况下可能会丢弃样本。（通俗解释：在外界环境不稳定的时候，可能会导致丢包，但是DDS为了保证整体数据分发效率，不会重新分发丢包的数据）

“可靠”模式（RELIABLERELIABILITY_QOS）：

该服务最终应将所有值传递给合格的数据读取器。（通俗解释：万一出现丢包现象，会重新分发数据，保证订阅者能够收到）重新分发数据表示：修复错误并根据需要重新传输数据样本

数据读者和主题的此策略的默认值为“尽力而为”，而数据写者的默认值为“可靠”。在创建数据写者和数据读者之间的关联时会考虑此策略。 关联双方的值必须兼容才能创建关联。 数据写入器的可靠性类型必须大于或等于数据读者的值。

idl文件

IDL（接口描述语言）是一种使用类似C ++风格定义结构的文本文件。该文件包含必须交换的数据结构。IDL通常用于远程调用软件。在这种情况下，一般是由远程客户终端调用不同操作系统上的对象组件，并且这些对象组件可能是由不同计算机语言编写的。IDL创建起了两个不同操作系统间通信的桥梁。所以使用同一份idl文件来统一接口的数据类型。

示例：TopicData.idl

module TopicData{      #pragma DCPS_DATA_TYPE "TopicData::Message"      #pragma DCPS_DATA_KEY  "TopicData::Message id"      struct Message{        string id;        int posX;        int posY;    };}

SkyEye天目全数字实时仿真软件

由本公司自主开发的SkyEye（天目全数字实时仿真软件）目前支持主流的嵌入式硬件平台。DDS是一套工业物联网成熟的数据连接标准，开发者可以在SkyEye上测试DDS通信代码。SkyEye目前可以运行主流的操作系统，此外还能适配国内自主研发的操作系统天脉。通过利用基于LLVM的动态二进制翻译技术，使虚拟处理器在典型的桌面计算机上运行速度可以达到2000MIPS以上。

参考文献

omg组织官网： 

DDS Vendor Directory | Object Management Group

OpenDDS  github地址：

https://github.com/objectcomputing/OpenDDS

openDDS 使用文档：

http://download.ociweb.com/OpenDDS/OpenDDS-latest.pdf