1、前言
在熟悉任务调度、程序分层和模块化编程关于软件架构、分层和模块设计后，除了函数调用设计中出现的情况外，还会遇到同层模块之前如何进行消息交互，通常是应用层之间。
比如一个设备通过架构设计包含人机交互应用层模块（一般会调用按键和显示屏等功能驱动模块）和通信应用层模块（一般调用串口、CAN和网络ESP8266等功能驱动模块），两个同层之间的模块如果需要互传数据，一般都是调用各自头文件提供的接口（模块对外提供的接口尽量不要使用全局变量，防止其他模块擅自修改），这样就造成了耦合。
2、解决思路
上述情况，也可以采用回调函数的实现方式进行模块解耦，但是需要引入新的内容，即公共模块Commoon层（包含第三方功能库）。
公共模块主要有各模块都需要使用的类型定义、结构体定义、通用函数或常用宏定义等（通常属于基础类的功能，不会受功能需求和不同平台的影响）。
基于公共模块，为了解决各模块之前的数据交互，可以通过公共模块实现基础类的功能达到各应用层模块解耦的目的。
参考消息队列的方式，可以实现一个生产者/消费者的功能模块（这种可以称作 观察者模式，即存在观察者和被观察者），即某一模块更新数据后，其他模块可以第一时间得到通知更新（采用回调函数的方式实现）
看图：
Callback 是一个指针数组变量，每个数组成员都是函数指针类型的变量，通过函数 Notify_Attach 拿到了应用层代码函数 OnSaveParam(…) 和OnUpdateParam(…)的函数地址，之后人机交互模块调用了 Notify_EventNotify，从而调用 Callback ，调用方式和直接调用 OnFunction(…) 存在些许差异，因为是数组，所有需要 [ ] 取函数地址，为了保证系统运行安全，调用前要确保 Callback[i] 不为 NULL，否则会引起程序异常。
从上述看，也许有人感觉这样处理反而复杂了，直接调用不香吗？（上述人机交互模块属于被观察者，参数和其他模块属于观察者）
有以下几个好处：
- 避免各模块相互调用，可完成解耦
- 即使 观察者 模块其中一个被移除，也不用修改 被观察者 或者 其他观察者 代码，保证系统稳定
- 新增一个 观察者 模块，也不需要修改 被观察者 代码，保证系统稳定
当然这种方式也有缺点：
- 如果回调函数过多，或者某一个 观察者 的回调函数执行时间很长，肯定会影响到其他观察者 模块的通知时间，甚至影响 被观察者 模块的正常运行
- 如果 观察者 和 被观察者 之间有循环依赖，就会导致他们循环调用，导致系统死机
避免方式：
- 回调函数中一定要保证执行的时间短，不能有执行时间长的功能，甚至延时（一般回调中处理数据更新等执行时间短的即可，数据更新后的需要花时间处理的可以在主循环执行）
- 观察者回调函数中尽量避免执行其他观察者的回调函数，防止循环调用
3、示例代码
事件通知模块头文件
#ifndef _NOTIFY_H_
#define _NOTIFY_H_
#include <stdint.h>
/**
* @brief 应用模块ID枚举定义
*
*/
typedef enum
{
NOTIFY_ID_HMI = 0, // 人机交互模块
NOTIFY_ID_SYS_PARAM, // 参数管理模块
NOTIFY_ID_TOTAL
} NotifyId_e;
/**
* @brief 事件类型枚举定义
*
*/
typedef enum
{
NOTIFY_EVENT_PARAM_UPDATE, // 参数更新事件, 对应结构体 PrramUpdateInfo_t
NOTIFY_EVENT_TOTAL
} NotifyEvent_e;
typedef struct
{
uint16_t addr;
uint32_t param;
}PrramUpdateInfo_t;
typedef int (*EventNotifyCB)(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length);
extern void Notify_Init(void);
extern int Notify_Attach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, EventNotifyCB pfnCallback);
extern int Notify_Detach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent);
extern int Notify_EventNotify(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length);
#endif /* _NOTIFY_H_ */</stdint.h>
事件通知模块源文件：
#include "notify.h"
#include <string.h>
static EventNotifyCB sg_pfnCallback[NOTIFY_ID_TOTAL][NOTIFY_EVENT_TOTAL];
/**
* @brief 事件初始化
*
*/
void Notify_Init(void)
{
memset(sg_pfnCallback, 0, sizeof(sg_pfnCallback));
}
/**
* @brief 添加事件监听通知
*
* @param[in] id 应用模块ID
* @param[in] eEvent 事件
* @param[in] pfnCallback 回调函数
* @return 0,成功; -1,失败
*/
int Notify_Attach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, EventNotifyCB pfnCallback)
{
if (id >= 0 && id < NOTIFY_ID_TOTAL && eEvent < NOTIFY_EVENT_TOTAL)
{
sg_pfnCallback[id][eEvent] = pfnCallback;
return 0;
}
return -1;
}
/**
* @brief 删除事件监听通知
*
* @param[in] id 应用模块ID
* @param[in] eEvent 事件
* @return 0,成功; -1,失败
*/
int Notify_Detach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent)
{
if (id >= 0 && id < NOTIFY_ID_TOTAL && eEvent < NOTIFY_EVENT_TOTAL)
{
sg_pfnCallback[id][eEvent] = 0;
return 0;
}
return -1;
}
/**
* @brief 事件通知
*
* @param[in] id 应用模块ID
* @param[in] eEvent 事件类型
* @param[in] pData 消息内容
* @param[in] length 消息长度
* @return 0,成功; -1,失败
*/
int Notify_EventNotify(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length)
{
int i;
if (eEvent < NOTIFY_EVENT_TOTAL)
{
for (i = 0; i < NOTIFY_ID_TOTAL; i++)
{
if (sg_pfnCallback[i][eEvent] != 0)
{
sg_pfnCallback[i][eEvent](id, eEvent, pData, length);
}
}
return 0;
}
return -1;
}</string.h>
参数应用层模块：
#include "notify.h"
static int Param_OnNotifyProc(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length);
void Param_Init(void)
{
Notify_Attach(NOTIFY_ID_SYS_PARAM, NOTIFY_EVENT_PARAM_UPDATE, Param_OnNotifyProc);
}
// 事件回调处理
int Param_OnNotifyProc(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length)
{
switch (eEvent)
{
case NOTIFY_EVENT_PARAM_UPDATE:
{
PrramUpdateInfo_t *pInfo = (PrramUpdateInfo_t *)pData;
SaveParam(pInfo->addr, pInfo->param);// 保存参数
}
break;
default:
break;
}
return 0;
}
人机交互应用层模块
#include "notify.h"
void Hmi_Init(void)
{
}
// 需要保存参数
int Hmi_SaveProc(void)
{
ParamUpdateInfo_t info;
info.addr = 5;
info.param = 20;
Notify_EventNotify(NOTIFY_ID_HMI, NOTIFY_EVENT_HMI_UPDATE, &info, sizeof(ParamUpdateInfo_t));
}
Original: https://www.cnblogs.com/const-zpc/p/16364418.html
Author: 大橙子疯
Title: 嵌入式软件架构设计-消息交互
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