一个TCP长链接设备管理后台工程(六)

时间 2020-01-04

标签一个 tcp 链接设备管理后台工程栏目系统网络繁體版

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封包器

上面介绍了过滤器，过滤器实际就是一个可以处理粘包和拆包的解析器，和封包器的做用正好相反。可是封包器会很简单，由于封包没有粘包和拆包的处理。数据库

代码以下：segmentfault

//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。由于咱们是用来管理TCP链接的，一个tcp链接表明着一个终端设备，这个终端设备有各类属性和操做逻辑，这些东西都是依附于TCP的长链接。咱们单独定义一个包来组织这部份内容：后端

package term

而咱们的处理器就存在于这个包中。因为这个模块是tcp数据的实际处理模块，因此会牵扯到许多相关连的包，好比前面的codec、proto等，还有数据库的操做。api

这一部分咱们主要只介绍处理器的逻辑。前面咱们说了，咱们要处理的包有：app

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

经过proto的filter咱们获得了各个Message，而且获取了其中的帧头信息，BODY部分尚未处理。而咱们的codec正是用来处理BODY部分的编/解码器。tcp

因此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，而后返回处理的结果。这个处理的结果每每就是须要响应的数据流。因此咱们的处理器函数的样子大概就是这样的：函数

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

传入一个Message，入后输出须要响应的数据，若是返回nil则代表没有数据须要响应。ui

其中Terminal这个结构体咱们在后端模型这个装接中有说起到：

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，咱们还须要定义以下结构体：

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

而后经过switch来匹配消息id，并对其body部分作相关处理：

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

咱们先说注册，咱们使用帧头中的手机号，在数据库中查找对应的鉴权码。而后从msg中获取body部分，经过codec反序列话获得RegisterBody实例。为了简单，咱们此处不作其余数据验证，直接作出数据响应便可。生成须要响应的RegisterAckBody实例，而后序列化为body切片，而后生成响应的Message，再经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做，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，自己是基于strconv.FormatUint(uint64(value), 16)完成的，可是这个函数会没有办法指定转换后的填充值，好比0x0A会直接转换成"A"而不是"0A"，因此须要作一点特殊处理：

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其余部分的流程大致差很少，就不作过多讲解了，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
}