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Golang?IOT中的數(shù)據(jù)序列化與解析過程

更新時(shí)間：2023年05月20日 08:59:23 作者：笨笨D幸福

這篇文章主要介紹了Golang?IOT中的數(shù)據(jù)序列化與解析,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

Golang IOT中的數(shù)據(jù)序列化與解析

Golang中對(duì)于JSON、XML、HTML、RPC、PB、Thrift等現(xiàn)代化協(xié)議都支持的非常好，但是對(duì)于IOT領(lǐng)域，用的多的反而是HEX原始數(shù)據(jù)，如果一個(gè)個(gè)解析，會(huì)是非常麻煩的事情。
所以，對(duì)于HEX數(shù)據(jù)是否有方便好用的打包/解包方法？

目前，比較官方和流行的方式有如下幾種：

Gob: Golang私有協(xié)議，自由度高，不可定制。原理：http://www.dbjr.com.cn/article/211523.htm
Binary: Golang 官方庫，只支持固定size的struct。使用非常接近HEX原生。
MsgPack: 第三方流行方案。類似gob但是結(jié)構(gòu)開放。原理：http://www.dbjr.com.cn/jiaoben/284969tii.htm

對(duì)于gob和msgpack在IOT一般比較困難，適用性差，探索一下binary的方案。

Binary結(jié)構(gòu)體與二進(jìn)制

參考: http://www.dbjr.com.cn/jiaoben/284968z11.htm

經(jīng)常有這樣的需求，在底層硬件設(shè)備通過TCP/UART傳輸了一堆數(shù)據(jù)過來，但是都是16進(jìn)制的，每1-4個(gè)字節(jié)表示一個(gè)數(shù)據(jù)，然后還有可能有數(shù)組一類的數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)類型上存在bool/int8/int16/int32/int64/float32，還有對(duì)應(yīng)的數(shù)組。

如果簡單地通過16進(jìn)制操作，當(dāng)然可以完成，但是維護(hù)起來非常費(fèi)力，如果設(shè)備多了就簡直時(shí)災(zāi)難。

所以，是否存在一種類似模板的方案，自動(dòng)根據(jù)某個(gè)字節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)的解析和轉(zhuǎn)換呢？答案是肯定的！雖然不一定能完全自動(dòng)化，但是能節(jié)約維護(hù)的時(shí)間和BUG。

假設(shè)我們有這樣一個(gè)HEX數(shù)據(jù)

Message: Byte. 假設(shè)N=4
  ┌──────┬──────┬────────┬──────────┬──────────┬───────┐
  │ Id: 1│Cmd: 1│ Addr: 2│Length: 2 │Data: 2*N │ CRC:2 │
  └──────┴──────┴────────┴──────────┴──────────┴───────┘

對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)Data根據(jù)Cmd的值不同，有不同的長度和意義。該如何Design這個(gè)解析處理呢？

package main
import (
	"bytes"
	"encoding/binary"
	"fmt"
)
// message的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，繼承后使用
// size = 6
type CmdMsgBaseHeader struct {
	Idx  uint8  // 設(shè)備模塊的唯一ID，從1-254，255表示廣播
	Cmd  uint8  // 命令值，表示不同類型的消息
	Addr uint16 // 數(shù)據(jù)地址，2個(gè)字節(jié)，高字節(jié)在前。大端字節(jié)序（big endian）
	Len  uint16 // 返回的真實(shí)數(shù)據(jù)長度，以2個(gè)字節(jié)為一個(gè)單位
	//Data [N]uint8 // RAW數(shù)據(jù)，根據(jù)Cmd和Addr區(qū)分作用。一般作為繼承數(shù)據(jù)使用。固定size。
	//CRC  [2]uint8 // CRC校驗(yàn)
}
// 假設(shè)的 數(shù)據(jù)1
// size = 2 + 2*Len = 10
type CmdMsg_IO_Status struct {
	CmdMsgBaseHeader
	Data [4]uint16
	CRC  [2]uint8
}
func main() {
	a := CmdMsg_IO_Status{}
	b := []uint8{0x01, 0x09, 0x02, 0x01, 0x00, 0x04 /*Data*/, 0x01, 0x02, 0x01, 0x03, 0x01, 0x04, 0x01, 0x05 /*CRC*/, 0xAC, 0xAC}
	buff := bytes.NewBuffer(b)
    // buff size = 6+10 = 16
	err := binary.Read(buff, binary.BigEndian, &a)
	if err != nil {
		fmt.Println("read error:", err)
		return
	}
	// decode ok
	fmt.Printf("decode: %+v\n", a) // {CmdMsgBaseHeader:{Idx:1 Cmd:9 Addr:513 Len:4} Data:[258 259 260 261] CRC:[172 172]}
}

這樣，通過不斷定制CmdMsg_IO_Status就可以按照需求解析HEX數(shù)據(jù)。

到此這篇關(guān)于Golang IOT中的數(shù)據(jù)序列化與解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)go數(shù)據(jù)序列化內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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