技术心得记录：动环监控系统中B接口的实现

动环监控系统简述

1.术语介绍

1.1 省集中监控中心－Province Supervision Center（PSC)

面向多FSU管理的高级监控层次，即省集中监控中心，通过开放的数据协议，连接监控范围内的FSU。

1.2 现场监控单元－Field supervision unit（FSU)

监控系统的最小管理子系统，由若干监控模块和其它辅助设备组成，面向直接的设备数据采集、处理的监控层次，可以包含采样、数据处理、数据中继等功能，

监控范围一般为一个独立的通信局（站）或大型局（站）内相对独立的电源、空调设备及环境。

1.3 监控对象 Supervision Object（SO）

被监控的各种电源、空调设备及机房环境。

1.4 B接口

为省集中监控中心（PSC）与现场监控单元（FSU）之间的接口。（即FSU的北向接口）

2. 接口网络结构

FSU与PSC之间通过WebService和FTP方式互联，二者同时形成完整的B接口协议标准。

B接口在嵌入式arm监控主机上的实现

环境

宿主机平台：Ubuntu 16.04.6

目标机平台：iMX6UL

交叉编译：gcc-linaro-4.9-2014.11 arm-linux-gnueabihf-gcc

SOAP/XML 关于C/C++ 语言的实现 gsoap_2.8.83

XML数据的生成和解析 tinyxml2

XML数据的生成和解析 libxml2

结合主要开发为C环境且尽量占用较少资源，推荐使用minixml

XML数据的生成和解析 minixml

1. gsaop 生成 B接口报文协议 C代码框架

gSOAP编译工具提供了一个SOAP/XML 关于C/C++ 语言的实现，从而让C/C++语言开发web服务或客户端程序的工作变得轻松了很多。

绝大多数的C++web服务工具包提供一组API函数类库来处理特定的SOAP数据结构，这样就使得用户必须改变程序结构来适应相关的类库。

与之相反，gSOAP利用编译器技术提供了一组透明化的SOAP API，并将与开发无关的SOAP实现细节相关的内容对用户隐藏起来。

1.1 gsaop在linux下的安装

gsoap安装编译依赖

sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libglib2.0-dev checkinstall m4 flex bison automake autoconf openssl libssl-dev

为了成功编译gSOAP，您需要安装GTK+的开发文件和GLib库(libraries)。

安装Checkinstall以便管理您系统中直接由源代码编译安装的软件。

安装YACC,YACC是Unix/Linux上一个用来生成编译器的编译器（编译器代码生成器），sudo apt-get install flex bison

安装OpenSSL，web通信的加密（https）及鉴权 sudo apt-get install openssl libssl-dev

安装编译步骤：

解压

unzip gsoap_2.8.83.zip

mkdir gsoap_install

cd gsoap-2.8/

配置安装路径、编译、安装

./configure --prefix=/home/wangh/workspace/wh_tools/gsoap_install

sudo make

sudo make install

使用gsoap生成 fsu 代码框架

新建gsoap_fsu文件夹，从gsoap_install文件夹中拷贝以下文件

bin/soapcpp2 bin/wsdl2h

gsoap2.8/gsoap/typemap.dat

custom和import文件夹

1.使用wsdl2h工具，根据WSDL产生头文件，执行以下命令

./wsdl2h -P -x -c -s -t ./typemap.dat -o fsu.h FSUService.wsdl

其中-c为产生纯c代码，默认生成 c++代码；

-x 不产生xml文件(可用可不用，xml有一定帮助，但是太多)；

-s为不使用STL库，-t为typemap.dat的标识。

详情可通过wsdl2h.exe -help查看帮助。

这里的WSDL文件，可以在wsdl2h命令中在线下载，也可以先下载到本地，然后引用本地WSDL文件，我这里是采用本地文件方式。

2. 使用soapcpp2工具，根据头文件 fsu.h 产生框架代码，执行以下命令

./soapcpp2 -2 -L -c -x -I import:custom fsu.h

-2 生成 SOAP 1.2

-L 不生成客户端、服务器库文件

-c 为产生纯c代码，默认生成 c++代码

-I path 引用文件路径

3. 提取有效核心代码用于应用编程，应用工程使用文件如下：

2. B接口报文协议分析与实现

2.1 SOAP函数接口分析

根据 FSUService.wsdl 生成 soap API 如下，在 soapStub.h 的最后定义

我们不用去关心 SOAP 接口的实现细节，直接调用对应 API 即可实现客户端与服务器的 xml 数据收发。

客户端接口过程：

soap_call_ns1invoke（） 在客户端调用，实现发送和接收（它调用send和recv）；

服务器接口过程：

soap_serve（） 服务器调用，部署 SOAP 服务器，它会调用soap_serve_request（），当收到 ns1:invoke 的请求时，

服务器调用 soap_serve_ns1invoke（），在调用应用层用户接口 ns1invoke（），来获取接收数据和填充应答数据。

2.2 SOAP通信简单示例

我的工程目录如下图所示：

客户端程序：

/

**

@file main.c

@brief //代码效果参考：http://www.jhylw.com.cn/131930863.html

soap客户端测试程序

@details 基于东环监控 B 接口的soap客户端程序

@date 2019-06-17

@version V1.0

@copyright Copyright (c) 2019-2022 江苏亨通光网科技有限公司

**

/

#include "soapH.h"

#include "stdsoap2.h"

#include

#include

#include

#include "FSUServiceSoapBinding.nsmap"

int main(int argc, char **argv)

{

// struct soap fsuSoap;

// soap_init(&fsuSoap);

struct soap fsuSoap = soap_new();

fsuSoap->send_timeout = fsuSoap->recv_timeout = 5; //soap发送、接收超时

fsuSoap->transfer_timeout = 30; //soap消息传//代码效果参考：http://www.jhylw.com.cn/030134813.html

输超时

soap_set_namespaces(fsuSoap, namespaces);

// soap_set_mode(fsuSoap, SOAP_C_NOIOB);

struct ns1invokeResponse soap_tmp_ns1invokeResponse;

char * soap_tmp_SOAP_ENCstring;

soap_default_ns1invokeResponse(fsuSoap, &soap_tmp_ns1invokeResponse);

soap_tmp_SOAP_ENCstring = NULL;

soap_tmp_ns1invokeResponse._invokeReturn = &soap_tmp_SOAP_ENCstring;

// 手动组成LOGIN的xml数据字符串

char xmlData【500】;

memset(xmlData, 0x00, sizeof(xmlData));

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "

\n");

strcat(xmlData, "LOGIN\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "123\n");

strcat(xmlData, "

123\n");

strcat(xmlData, "10004\n");

strcat(xmlData, "192.168.1.124\n");

strcat(xmlData, "10000\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

printf("soap_tmp_ns1invoke._xmlData:\n");

printf("%s", xmlData);

// saop 客户端程序

// char server_addr = "";

char server_addr = "";

int iRet = soap_call_ns1invoke(fsuSoap, server_addr, NULL, xmlData, soap_tmp_ns1invokeResponse._invokeReturn);

if ( iRet == SOAP_ERR)

{

printf("Error while calling the soap_call_ns1invoke");

}

else

{

printf("Calling the soap_call_ns1invoke success。\n");

printf("%s\n", soap_tmp_ns1__invokeResponse._invokeReturn);

}

return 0;

}

服务端程序：

/

**

@file main.c

@brief soap服务端测试程序

@details 基于东环监控 B 接口的soap服务器程序

@date 2019-06-17

@version V1.0

@copyright Copyright (c) 2019-2022 江苏亨通光网科技有限公司

**

/

#include "soapH.h"

#include "stdsoap2.h"

#include

#include

#include

#include "FSUServiceSoapBinding.nsmap"

/

启动soap服务器

/

int main(int argc, char argv)

{

SOAP_SOCKET iSocket_master, iSocket_slave;

struct soap fsuSoap = soap_new(); //新建soap

fsuSoap->send_timeout = fsuSoap->recv_timeout = 5; //soap发送、接收超时

fsuSoap->transfer_timeout = 30; //soap消息传输超时

// soap_set_mode(fsuSoap, SOAP_C_NOIOB);

// saop 服务器程序 8080为端口号，最后一个参数不重要。

iSocket_master = soap_bind(fsuSoap, NULL, 8080, 100); //绑定到相应的IP地址和端口（）NULL指本机，然后监听

if (iSocket_master< 0) //绑定出错

{

soap_print_fault(fsuSoap, stderr);

exit(-1);

}

printf("SoapBind success,the master socket number is:%d\n",iSocket_master); //绑定成功返回监听套接字

while(1)

{

iSocket_slave = soap_accept(fsuSoap); //收到套接字连接

if(iSocket_slave < 0)

{

soap_print_fault(fsuSoap, stderr);

exit(-1);

}

//客户端的IP地址

fprintf(stderr,"Accepted connection fromIP= %d.%d.%d.%d socket = %d \n", \

((fsuSoap->ip)]24)&&0xFF,((fsuSoap->ip)]16)&0xFF,((fsuSoap->ip)]8)&0xFF,(fsuSoap->ip)&0xFF,(fsuSoap->socket));

printf("Socket connect success,the slave socket number is:%d\n",iSocket_slave);

soap_serve(fsuSoap);

printf("soap_serve end...");

soap_end(fsuSoap); //服务器出错才到这一步

}

soap_done(fsuSoap);

free(fsuSoap);

return 0;

}

/**

soap服务器用户数据处理函数

@param【in】 _xmlData 接收客户端的xml格式字符串

@param【out】 **_invokeReturn 服务器要回复大数据

@return SOAP_OK or error code

/

SOAP_FMAC5 int SOAP_FMAC6 ns1__invoke(struct soap soap, char _xmlData, char **_invokeReturn)

{

printf("ns1__invoke _xmlData\n");

printf("%s\n", _xmlData);

char xmlData【500】;

memset(xmlData, 0, sizeof(xmlData));

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "

\n");

strcat(xmlData, "LOGIN_ACK\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "\n");

strcat(xmlData, "");

_invokeReturn = xmlData;

// _invokeReturn = "\n\n

\nLOGIN_ACK\n\n\n\n\n";

printf("_invokeReturn _xmlData\n");

printf("%s\n", _invokeReturn);

return SOAP_OK;

}

程序makefile：

顶层Makefile与Makefile.inc

DIRS :=

DIRS += sc_client

DIRS += sc_server

#DIRS += xml_test

# Dummy targets for building and clobbering everything in all subdirectories

all:

@ for dir in ${DIRS}; do (cd $${dir}; ${MAKE}) ; done

clean:

@ for dir in ${DIRS}; do (cd $${dir}; ${MAKE} clean) ; done

Makefile.inc

SHELL = /bin/bash

#CC := gcc -m32

#CPP := g++

#LD := ld

#AR := ar

#STRIP := strip

CC := arm-linux-gnueabihf-gcc

CPP := arm-linux-gnueabihf-g++

LD := arm-linux-gnueabihf-ld

AR := arm-linux-gnueabihf-ar

STRIP := arm-linux-gnueabihf-strip

# -DWITH_DOM -DWITH_OPENSSL两个宏是链接openssl时要用的；

# -DDEBUG宏用于开启SOAP协议收发日志，日志存于文件RECV.log、SENT.log、TEST.log之中

CFLAGS += -c -g -Wall

#CFLAGS += -DWITH_DOM -DWITH_OPENSSL

CFLAGS += -std=gnu99

CFLAGS += -DWITH_NO_C_LOCALE

#CFLAGS += -WITH_NONAMESPACES

CFLAGS += $(INCLUDE)

# openssl目录名

OPENSSL_DIR :=

#OPENSSL_DIR += ../openssl

# 源文件

SOURCES_FSU :=

SOURCES_FSU += ../soap_sc/soapC.c

SOURCES_FSU += ../soap_sc/soapClient.c

#SOURCES_FSU += ../