【小白谈编程】之一

【小白谈编程】

生产者消费者模式之串口数据的接收处理显示

 

1、串口数据接收问题；2、数据缓存类实现；3、多线程及其同步问题；4、子线程间数据传递问题；5、子线程数据如何实时更新到界面问题；6、窗体数据传递问题。

问题这么多？谁让我是小白啊？小白的痛，小白懂！

 

在开始这个题目之前，先介绍一下实例背景吧。这个程序所做的事情是：从串口接收数据，数据形式为字节流，然后从这些字节流中按照相关的通信协议提取出需要的信息，并将其更新显示于程序界面。串口数据来源于上位机，假设上位机按每秒20帧的频率，帧长50字节发出数据，

首先，对新手而言，源源不断的数据如何处理就是一个麻烦！这从CSDN论坛频繁出现串口数据接收相关提问就可见一斑。小白之所以为此头疼，是因为他们不知道缓存是个什么东西，或者说即便听说过缓存，也知道大体功能，但是缓存在代码层面上，到底是什么样子的仍然是模糊不清的！

其次，数据缓存好了，我如何才能准确无误的提取信息？为了让接收方正确解读出数据信息，通信协议中必然会涉及帧结构等信息，比如帧头、帧尾或者校验位等特定标志位。小白不要问说，会不会没有这些东西？不会的！要实现通信，必然要有协议（通俗些叫约定），不然鬼知道你给我的一堆字节流是什么意思！好了，有了协议，知道了帧头帧尾，我从字节流逐个找就可以了，找到这些标志位，对应起来了，OK，这部分字节就是一个完整的数据帧了（通信上，这叫帧同步）。继续看协议，必然有这个数据帧的构成啦，各个字段占多少字节啦，各个字段如何解读啦！大体这些，我想到这里，小白们基本就意识到如何解读这些数据信息了。好了，协议如何解析，各种场合下根据协议文档来就可以了。如果采用了一些标准协议，比如说谷歌地球支持的一些GPS数据协议，那可以到网上下协议文本的，照着协议走就没问题了。

再次，到这里，貌似大脑里面有了一个大概的解决思路，但是要如何具体实现呢？小白还是会茫然无措。因为这个缓存里面有了一些数据后，我程序马上开始找数据帧，解析之类，可是那边数据没停啊，还在继续来，我在处理这个数据的时候，那边串口数据不接收了？这里就涉及一个多线程，靠，对小白而言，多线程，多么高端的名词呵！好吧，就硬着头皮上吧，我开一个线程接收串口数据，数据进缓存，然后我再有一个线程监听这个缓存数据，不断从里面取数据找数据帧，找到一帧数据马上按照通信协议处理，提取信息，嗯到这里，好像有点头绪了。

最次，小白突然想到一个问题，读取串口的线程要往缓存写数据，数据处理的线程要从缓存读数据，这缓存如何实现？好多小白到这里，又开始迷茫了，不停的百度之类，搜到一堆什么多线程同步的文章，看完后，还是迷茫，然后默默的来到CSDN，写下一个帖子，标题是：我这种情况，多线程操作同一缓存，如何不乱，急，在线等！，

其实，作为一个小白，在这个实例面前，先后会碰到的问题很多，大体有：1、串口的数据如何接收？2、多线程如何实现？3、多线程如何同步？4、缓存是什么样子的，怎么实现？5、线程数据如何更新显示到界面？

要解答这些问题，首先小白先百度一下生产者消费者问题！生产者消费者模式就不再这里赘述了，具体到我们这个实例就是，数据接收线程不断的接收到数据，可以把这个线程视为生产者，而数据处理线程不停的处理数据，为消费者。了解了一些消费者生产者问题后，我们来看我们的问题。

我们先解决一个缓存的问题，数据接收线程不停的接收数据，然后往缓存写数据，数据处理线程则不停的从缓存取数据，结合看了生产者消费者相关资料，小白们开始了解到环形缓存这么个东东！环形缓存，形象又陌生，我们换个简单的通俗的名字：循环数组。那如何实现？直接上我写的一个非常简陋，但实用的类。

 （2015/9/16）先写到这里，后面继续！