一个TCP长连接设备管理后台工程(六)---封包器与处理器

封包器

上面介绍了过滤器，过滤器实际就是一个能够处理粘包和拆包的解析器，和封包器的作用正好相反。但是封包器会很简单，因为封包没有粘包和拆包的处理。

代码如下：

//Packer is proto Packer api
func Packer(msg Message) []byte {
	data := make([]byte, 0)
	tempbytes := codec.Word2Bytes(msg.HEADER.MID)
	data = append(data, tempbytes...)
	datalen := uint16(len(msg.BODY)) & 0x03FF
	datalen = datalen | 0x4000

	tempbytes = utils.Word2Bytes(datalen)
	data = append(data, tempbytes...)

	data = append(data, msg.HEADER.Version)

	if len(msg.HEADER.PhoneNum) < 10 {
		data = append(data, make([]byte, 10-len(msg.HEADER.PhoneNum))...)
		data = append(data, msg.HEADER.PhoneNum...)
	} else {
		data = append(data, msg.HEADER.PhoneNum[:10]...)
	}

	tempbytes = utils.Word2Bytes(msg.HEADER.SeqNum)
	data = append(data, tempbytes...)

	if msg.HEADER.IsMulti() {
		data = append(data, utils.Word2Bytes(msg.HEADER.MutilFlag.MsgSum)...)
		data = append(data, utils.Word2Bytes(msg.HEADER.MutilFlag.MsgIndex)...)
	}

	data = append(data, msg.BODY...)

	csdata := byte(checkSum(data[:]))
	data = append(data, csdata)

	//添加头尾
	var tmpdata []byte = []byte{0x7e}

	for _, item := range data {
		if item == 0x7d {
			tmpdata = append(tmpdata, 0x7d, 0x01)
		} else if item == 0x7e {
			tmpdata = append(tmpdata, 0x7d, 0x02)
		} else {
			tmpdata = append(tmpdata, item)
		}
	}
	tmpdata = append(tmpdata, 0x7e)

	return tmpdata
}

处理器

处理器用来处理接收到的有效TCP数据包，它应该是比过滤器更上层的一个模块。因为我们是用来管理TCP连接的，一个tcp连接代表着一个终端设备，这个终端设备有各种属性和操作逻辑，这些东西都是依附于TCP的长连接。我们单独定义一个包来组织这部分内容：

package term

而我们的处理器就存在于这个包中。由于这个模块是tcp数据的实际处理模块，所以会牵扯到许多相关连的包，比如前面的codec、proto等，还有数据库的操作。

这一部分我们主要只介绍处理器的逻辑。前面我们说了，我们要处理的包有：

平台通用应答
终端通用应答
终端注册
终端注册应答
终端鉴权
心跳
位置上报处理

通过proto的filter我们得到了各个Message，并且获取了其中的帧头信息，BODY部分还没有处理。而我们的codec正是用来处理BODY部分的编/解码器。

所以处理器的基本流程就是根据Message中Header信息，分别处理其Body数据，然后返回处理的结果。这个处理的结果往往就是需要响应的数据流。所以我们的处理器函数的样子大概就是这样的：

func (t *Terminal) Handler(msg proto.Message) []byte{
    
}

传入一个Message，入后输出需要响应的数据，如果返回nil则表明没有数据需要响应。

其中Terminal这个结构体我们在后端模型这个装接中有提及到：

type Terminal struct {
	authkey   string
	imei      string
	iccid     string
	vin       string
	tboxver   string
	loginTime time.Time
	seqNum    uint16
	phoneNum  []byte
	Conn      net.Conn
	Engine    *xorm.Engine
	Ch        chan int
}

同时为了使用codec的序列化和反序列化，我们还需要定义如下结构体：

type TermAckBody struct {
	AckSeqNum uint16
	AckID     uint16
	AckResult uint8
}

type PlatAckBody struct {
	AckSeqNum uint16
	AckID     uint16
	AckResult uint8
}

type RegisterBody struct {
	ProID         uint16
	CityID        uint16
	ManufID       []byte `len:"11"`
	TermType      []byte `len:"30"`
	TermID        []byte `len:"30"`
	LicPlateColor uint8
	LicPlate      string
}

type RegisterAckBody struct {
	AckSeqNum uint16
	AckResult uint8
	AuthKey   string
}

type AuthBody struct {
	AuthKeyLen uint8
	AuthKey    string
	Imei       []byte `len:"15"`
	Version    []byte `len:"20"`
}

type GPSInfoBody struct {
	WarnFlag uint32
	State    uint32
	Lat      uint32
	Lng      uint32
	Alt      uint16
	Speed    uint16
	Dir      uint16
	Time     []byte `len:"6"`
}

type CtrlBody struct {
	Cmd   uint8
	Param string
}

下面就来正式讲解Handler的实现。

首先获取保存Header中的电话号和流水号到Terminal中：

if t.phoneNum == nil {
    t.phoneNum = make([]byte, 10)
}

copy(t.phoneNum, []byte(msg.HEADER.PhoneNum))
t.seqNum = msg.HEADER.SeqNum

然后通过switch来匹配消息id，并对其body部分做相关处理：

switch msg.HEADER.MID {
    case proto.TermAck:
    //
    case proto.Register:
    //
    case proto.Login:
    //
    case proto.Heartbeat:
    //
    case proto.Gpsinfo:
    //
}
return nil

我们先说注册，我们使用帧头中的手机号，在数据库中查找对应的鉴权码。然后从msg中获取body部分，通过codec反序列话得到RegisterBody实例。为了简单，我们此处不做其他数据验证，直接做出数据响应即可。生成需要响应的RegisterAckBody实例，然后序列化为body切片，然后生成响应的Message，再通过封包器封包为数据流返回：

devinfo := new(DevInfo)

devinfo.PhoneNum = strings.TrimLeft(utils.HexBuffToString(t.phoneNum), "0")

is, _ := t.Engine.Get(devinfo)
if !is {
    return []byte{}
}

var reg RegisterBody
_, err := codec.Unmarshal(msg.BODY, &reg)
if err != nil {
    fmt.Println("err:", err)
}

var body []byte
body, err = codec.Marshal(&RegisterAckBody{
    AckSeqNum: msg.HEADER.SeqNum,
    AckResult: 0,
    AuthKey:   devinfo.Authkey,
})
if err != nil {
    fmt.Println("err:", err)
}

msgAck := proto.Message{
    HEADER: proto.Header{
        MID:      proto.RegisterAck,
        Attr:     proto.MakeAttr(1, false, 0, uint16(len(body))),
        Version:  1,
        PhoneNum: string(t.phoneNum),
        SeqNum:   t.seqNum,
    },
    BODY: body,
}
return proto.Packer(msgAck)

上面有涉及到数据库的查询操作，这部分使用了xorm，具体的参考xorm官方文档：xorm官方文档

上面涉及一个utils.HexBuffToString函数，这个函数会将字符串转换为16进制格式的字符串，本身是基于strconv.FormatUint(uint64(value), 16)完成的，但是这个函数会没有办法指定转换后的填充值，比如0x0A会直接转换成"A"而不是"0A"，所以需要做一点特殊处理：

func HexBuffToString(hex []byte) string {
	var ret string
	for _, value := range hex {
		str := strconv.FormatUint(uint64(value), 16)
		if len([]rune(str)) == 1 {
			ret = ret + "0" + str
		} else {
			ret = ret + str
		}
	}
	return ret
}

Handler其他部分的流程大体差不多，就不做过多讲解了，完整代码：

//Handler is proto Handler api
func (t *Terminal) Handler(msg proto.Message) []byte {
	if t.phoneNum == nil {
		t.phoneNum = make([]byte, 10)
	}

	copy(t.phoneNum, []byte(msg.HEADER.PhoneNum))
	t.seqNum = msg.HEADER.SeqNum

	switch msg.HEADER.MID {
	case proto.TermAck:
		reqID := codec.Bytes2Word(msg.BODY[2:4])
		if reqID == proto.UpdateReq {
			//ch <- 1
			//升级命令
		}
	case proto.Register:
		devinfo := new(DevInfo)

		devinfo.PhoneNum = strings.TrimLeft(utils.HexBuffToString(t.phoneNum), "0")

		is, _ := t.Engine.Get(devinfo)
		if !is {
			return []byte{}
		}

		var reg RegisterBody
		_, err := codec.Unmarshal(msg.BODY, &reg)
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}

		var body []byte
		body, err = codec.Marshal(&RegisterAckBody{
			AckSeqNum: msg.HEADER.SeqNum,
			AckResult: 0,
			AuthKey:   devinfo.Authkey,
		})
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}

		msgAck := proto.Message{
			HEADER: proto.Header{
				MID:      proto.RegisterAck,
				Attr:     proto.MakeAttr(1, false, 0, uint16(len(body))),
				Version:  1,
				PhoneNum: string(t.phoneNum),
				SeqNum:   t.seqNum,
			},
			BODY: body,
		}
		return proto.Packer(msgAck)
	case proto.Login:
		var auth AuthBody
		_, err := codec.Unmarshal(msg.BODY, &auth)
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}
		t.authkey = auth.AuthKey
		t.imei = string(auth.Imei)
		t.tboxver = string(auth.Version)

		var body []byte
		body, err = codec.Marshal(&PlatAckBody{
			AckSeqNum: msg.HEADER.SeqNum,
			AckID:     msg.HEADER.MID,
			AckResult: 0,
		})
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}

		msgAck := proto.Message{
			HEADER: proto.Header{
				MID:      proto.PlatAck,
				Attr:     proto.MakeAttr(1, false, 0, uint16(len(body))),
				Version:  1,
				PhoneNum: string(t.phoneNum),
				SeqNum:   t.seqNum,
			},
			BODY: body,
		}
		return proto.Packer(msgAck)
	case proto.Heartbeat:
		var err error
		var body []byte
		body, err = codec.Marshal(&PlatAckBody{
			AckSeqNum: msg.HEADER.SeqNum,
			AckID:     msg.HEADER.MID,
			AckResult: 0,
		})
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}

		msgAck := proto.Message{
			HEADER: proto.Header{
				MID:      proto.PlatAck,
				Attr:     proto.MakeAttr(1, false, 0, uint16(len(body))),
				Version:  1,
				PhoneNum: string(t.phoneNum),
				SeqNum:   t.seqNum,
			},
			BODY: body,
		}
		return proto.Packer(msgAck)
	case proto.Gpsinfo:
		var gpsInfo GPSInfoBody
		_, err := codec.Unmarshal(msg.BODY, &gpsInfo)
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}

		gpsdata := new(GPSData)
		gpsdata.Imei = t.imei
		gpsdata.Stamp = time.Now()
		gpsdata.WarnFlag = gpsInfo.WarnFlag
		gpsdata.State = gpsInfo.State
		gpsdata.Latitude = gpsInfo.Lat
		gpsdata.Longitude = gpsInfo.Lng

		gpsdata.Altitude = gpsInfo.Alt
		gpsdata.Speed = gpsInfo.Speed
		gpsdata.Direction = gpsInfo.Dir

		if (gpsdata.State & 0x00000001) > 0 {
			gpsdata.AccState = 1
		} else {
			gpsdata.AccState = 0
		}

		if (gpsdata.State & 0x00000002) > 0 {
			gpsdata.GpsState = 1
		} else {
			gpsdata.GpsState = 0
		}

		_, err = t.Engine.Insert(gpsdata)
		if err != nil {
			fmt.Println("insert gps err:", err)
		}

		var body []byte
		body, err = codec.Marshal(&PlatAckBody{
			AckSeqNum: msg.HEADER.SeqNum,
			AckID:     msg.HEADER.MID,
			AckResult: 0,
		})
		if err != nil {
			fmt.Println("err:", err)
		}

		msgAck := proto.Message{
			HEADER: proto.Header{
				MID:      proto.PlatAck,
				Attr:     proto.MakeAttr(1, false, 0, uint16(len(body))),
				Version:  1,
				PhoneNum: string(t.phoneNum),
				SeqNum:   t.seqNum,
			},
			BODY: body,
		}
		return proto.Packer(msgAck)
	}

	return nil
}

来源：CSDN

作者：秋之秋

链接：https://blog.csdn.net/qiuzhiqian1990/article/details/104143946

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packer