基于文件传输的UDP协议分析（1）

网络通信与数据交换已经成为现代软件必备的基础功能。

目前公司上下位机的网络通信均采用TCP/ UDP协议进行数据交换和控制。这种低层次的网络通信协议在小数据量，少互交的领域有着较大的优势。但是随着网络功能需求的日趋旺盛，TCP/UDP协议日渐无法满足需求，其弊端日渐明显

*TCP/UDP通信编程可分为：


1  通信控制层

通信控制层负责网络的配置，连接，发送数据， 接受数据响应， 中断等服务

2数据处理层
    数据处理层主要负责数据的封包，解包，校验等工      作。简称： “数据协议的程序化过程”



1  操作数据       2 状态数据
3 校验数据        4 标示数据   
5  加密数据  （不常用）



TCP/UDP 协议的弊端


 十六进制数据协议包无法重用。每开发一个软件，均需重新定义一次数据协议包，完成数据封包，解包的工作。处理过程非常抽象和繁琐， 开发前学习成本极高


*通信控制程序与数据处理程序的高耦合性。可拓展性极差，软件开发缺乏灵活性

*上位机开发与下位机开发过度依赖性。上位机与下位机程序耦合性过高， 导致出现问题难以理清责任，难以分析问题的原因和出处


大数据量， 多命令流的复杂性。 一旦通信数据量增减，命令规则增加， 软件的开发难度急剧上升。调试分析bug难度过高



基于文件传输的UDP协议分析



问题一：数据协议过于复杂和抽闲，无法重用
由于TCP/UDP 通过字符流的方式进行通信，其可承载的数据信息量非常有限， 表达方式过于抽象。有什么办法解决这个问题呢？

方案：
借鉴web的数据通信方式，直接采用json文件传输的方式进行数据交换，彻底废除需要人为定制抽象数据协议的过程。

json 特性分析：

Json文件面向对象，易于阅读的特性，让数据的读取写入，以及通信过程中排错 变得非常简单

JSON是一种轻量级的数据交换格式。
易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C,C++, C#, Java,, Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。

JSON建构于两种结构：
“名称/值”对的集合。不同的语言中，它被理解为对象，纪录，结构，字典，哈希表，有键列表，或者关联数组。



问题二：
网络控制层和数据通信层高度耦合，软件功能拓展，修改非常困难。 数据协议的增加， 会导致 网络控制层的复杂度急剧增加

解决方案：

彻底废除网络控制层，直接将网络控制层抽象为网络接口，将网络控制直接封装到json文件中，软件接受json文件后，直接将更加json中提供的下一步操作命令，执行操作。