一種電能表的業務模型研究

摘要：在電能表軟件開發中，在開發業務遇到跟其他業務有功能交集時，往往通過調用其他業務提供的函數接口實現，久而久之，業務功能會形成一張網，難于拆解，難于維護，造成新人上手慢、培養時間長、項目開發進度不可控等問題。為了解決上述問題，需要搭建一個業務模型，在業務功能開發時，使各個業務功能模塊化。每個模塊采用相同的固定式接口模型，彼此之間相互獨立，沒有函數直調，模塊間的信息往來通過系統框架提供的接口實現。通過這種業務模型，成功實現模塊間的耦合分離，固定業務開發模式，降低了開發難度。

關鍵詞：業務模型；時序圖；消息處理；業務注冊

中圖分類號：TP311.1文獻標識碼：A

在電能表軟件系統中，業務模塊包含通信、測量、控制、事件、上報等內容。項目成員從事開發不同的業務模塊，編寫出來的代碼經常是沒有固定套路，走讀代碼困難，業務模塊間耦合嚴重，增加了代碼后期維護難度。為了解決這種狀況，研究一種新的業務模型，讓業務功能開發出的代碼具備低耦合、高效能、易維護，顯得尤為重要。

1業務模型原理

該種業務模型采用業務注冊、消息驅動的機制，實現業務代碼的運行。總體上分5個接口函數，分別是初始化函數、讀數據函數、寫數據函數、消息處理函數及顯示處理函數，如圖1所示：

每個不同的業務功能均采用該業務模型，多個業務模塊之間都只跟中間層進行交互，避免業務模塊相互間的耦合調用。業務模型采用C++語言實現，利用其封裝繼承特性，實現業務模型的固定化開發套路，大大提高軟件開發效率，易用易維護。

2業務模型的設計

2.1對象注冊

在業務對象定義時，利用業務模塊的構造函數完成業務模塊自身注冊，系統將獲取該注冊業務對象，為后期的數據管理及消息觸發提供支持。其數據結構如圖2所示：

CModule類為業務基類，其提供業務模塊的5個接口函數，這5個接口函數用于中間層系統調用。

DATA_REG為業務數據結構體，其中包含數據名、數據大小、記錄型數據深度、數據類型、eeprom地址等。

CServiceModule為業務類，負責5個接口和數據的具體實現。

2.2業務初始化

OnInitData函數負責業務模塊eeprom數據或flash數據的上電或掉電讀取工作，用來還原ram變量中的值。例如電表中正向有功電能，反向有功電能這些值在電表掉電后上電都是要從eeprom中恢復的，這個工作就在該函數內實現。

2.3業務讀數據

OnReadData函數負責本模塊定義的數據對外的讀出操作，將ram、eeprom或flash中的數據拷貝到外部緩沖區，供其他業務模塊訪問本模塊數據時使用，這種使用方式是間接性通過框架進行讀取，不是直接的函數調用。

2.4業務寫數據

OnWriteData函數負責本模塊定義的數據的寫入操作，其他業務模塊通過中間層系統提供的寫接口函數間接回調該函數，將ram、eeprom或flash中的數據進行更新替換，訪問方式跟讀數據類似。

2.5業務消息處理

OnTriggerForApp函數負責本模塊響應消息的處理，消息包含定時消息（毫秒消息、秒消息、分鐘消息等）、硬件驅動觸發消息及模塊間協作消息等，如圖3所示：

（1）COtherModule為另外一個業務模塊類名，跟CServeModule類似。

（2）DispatchMessage為中間層系統提供的消息派送處理接口函數，負責將消息傳遞到其他業務模塊的消息處理函數內。

2.6顯示

OnShow函數負責本模塊顯示功能處理。在該函數內可以出現顯示相關操作，如調用底層顯示接口完成對應顯示功能。

3業務模型實現

3.1業務注冊

在業務模塊構造函數內，調用系統框架提供的注冊函數RegistModule，將業務模塊對象指針this及數據信息傳給系統框架，為系統框架后期的業務模塊調度使用。系統提供的注冊函數RegistModule定義如下：u8RegistModule（CMODULE*pObj，u8nAppID），其中pObj為業務模塊對象指針，nAppID為業務模塊id，用于區分各個業務模塊。具體流程如圖4所示：

3.2初始化

業務模塊注冊完畢后，系統運行時會調用業務模塊注冊的初始化函數，完成業務模塊的初始化動作，具體實現流程如圖5所示：

3.3讀數據

業務模塊相互之間通常需要獲取數據，如通信業務模塊在收到主站發送的抄讀數據業務幀時，需要到其他業務模塊將其數據抄讀回來，由協議層組織成幀報文返還給主站。框架提供ReadAppData接口實現該功能，協議路由層調用該接口，該接口內部通過業務模塊對象指針訪問該業務模塊的OnReadData函數，從而實現了數據的訪問。實現流程如圖6所示：

3.4寫數據

寫數據的實現跟讀數據很相似，用途是供其他業務模塊設置本模塊數據時調用。當其他業務模塊需要設置非本模塊數據時，調用系統提供的WriteAppData接口函數，該接口函數內通過業務模塊指針調用其OnWriteData回調函數。具體流程如圖7所示：

3.5消息處理

業務模塊業務功能的執行靠消息驅動，系統提供DispatchMessage接口函數負責消息的觸發。當一個業務模塊需要另外一個業務模塊幫助完成一個動作時，可以定義個消息id，通過DispatchMessage接口函數將消息傳遞到對應的業務模塊消息處理函數OnTriggerForApp內，函數OnTriggerForApp負責響應該消息，并執行對應的代碼。實現流程如圖8所示：

3.6顯示

每個業務模塊可能都有顯示的需求，那么顯示相關的實現代碼就在OnShow函數內實現。依照業務模塊在系統內注冊的順序，系統在主循環中每秒調用每個業務模塊顯示處理函數OnShow一次，保持正常刷新。實現流程如圖9所示：

結語

對于功能越來越復雜的電能表，業務功能的獨立性顯得越來越重要，固定式的業務模型開發模式大大地降低了新員工入門門檻，提高了代碼的可維護性。經過在電能表中的驗證，該業務模型真正地實現了業務模塊的獨立，業務模塊間業務往來依靠消息驅動，不再直接調用其他業務模塊的函數接口，避免了業務蜘蛛網的形成。人員之間的影響大大降低，各自在各自的業務模塊內實現業務功能，模塊業務接口完全一致，適合集中培訓，代碼維護更容易。

參考文獻：

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作者簡介：劉曉輝（1980—），男，漢族，河南許昌人，本科，中級工程師，主要研究方向：電能表軟件設計；趙廣東（1985—），男，漢族，河南禹州人，本科，中級經濟師，研究方向：項目管理費用管理。