前言
朋友的公司是做GPS的，上周聯(lián)系到我要幫做個程序把他們平臺的車輛定位跟蹤數(shù)據(jù)和省里的平臺對接。看一下官方提供的三個文檔，洋洋灑灑共一百多頁，一大堆協(xié)議的定義甚是齊全，好在官方的文件中也帶有個封裝好通信功能的DLL和一個調(diào)用此接口的c++ DEMO程序，既然有現(xiàn)成的可用，那就不必去看他的協(xié)議了。
說實話，參加工作之后就基本沒用過c++，生疏了。特別是要用c++操作數(shù)據(jù)庫，對我來說比割幾刀還要痛苦。官方的API中已經(jīng)很詳盡，要做的就是從現(xiàn)有平臺的數(shù)據(jù)庫中獲取車輛定位信息，通過官方的API發(fā)送到省中心平臺。
本想用C#給官方API做個包裝，省得再去動用C++，可是看到此API中定義有幾個Struct，而且下行數(shù)據(jù)都是通過回調(diào)函數(shù)方式提供，google了一下，似乎C#對調(diào)用有回調(diào)函數(shù)的C DLL不是很順暢，于是放棄了，想到了Python。
一、Python之ctypes
ctypes是Python的一個外部庫，提供和C語言兼容的數(shù)據(jù)類型，可以很方便地調(diào)用C DLL中的函數(shù)。在Python2.5官方安裝包都帶有ctypes 1.1版。ctypes的官方文檔在這里。
ctypes的使用非常簡明，如調(diào)用cdecl方式的DLL只需這樣：
from ctypes import *;
h=CDLL('msvcrt.dll')
h.printf('a=%d,b=%d,a+b=%d',1,2,1+2);
以上代碼運行后輸出 a=1,b=2,a+b=3。
二、加載庫和普通函數(shù)的調(diào)用
官方API提供的庫中有幾個主要的函數(shù)：
//初始化 int DCSPCLIENTDLL InitInterface( const char *pCenterIP, const unsigned short nUpLinkSvrPort,const unsigned short nDownLinkSvrPort ); //釋放資源 int DCSPCLIENTDLL FiniInterface( void ); //登錄 int DCSPCLIENTDLL Login( const unsigned int uiBranchPlatformID, const unsigned int nUserID, const char *pPassword ); //注銷 int DCSPCLIENTDLL Logout( const unsigned int uiBranchPlatformID, const unsigned int nUserID, const char *pPassword ); //發(fā)車輛實時定位數(shù)據(jù) int DCSPCLIENTDLL SendUPRealLocation( const char * const pDeviceId, const char cDeviceColor, const unsigned short nMsgCode, const _stBPDynamicData * const pStGpsData );
在Python中加載使用：
from ctypes import *
#加載API庫
api = CDLL('DCSPClientDLL.dll');
#初始化函數(shù)的參數(shù)類型
api.InitInterface.argtypes=[c_char_p,c_ushort,c_ushort]
api.Login.argtypes=[c_uint,c_uint,c_char_p]
api.Logout.argtypes=[c_uint,c_uint,c_char_p]
#初始化并登錄
api.InitInterface(u"中心服務(wù)器地址" , u'上行服務(wù)端端口' , u'下行客戶端端口')
api.Login(platformID,userID,password);
#.....其它操作
api.Logout(platformID,userID,password); #注銷
參數(shù)類型可以像上面的代碼一樣預(yù)先設(shè)定好，或者在調(diào)用函數(shù)時再把參數(shù)轉(zhuǎn)成相應(yīng)的c_***類型。ctypes的類型對應(yīng)如下:
如此，完成了簡單的第一步。
三、C語言中的Struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
在發(fā)送實時定位數(shù)據(jù)的函數(shù)SendUPRealLocation中有一個參數(shù)是結(jié)構(gòu)體類型 _stBPDynamicData。python中沒有struct這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，ctypes很周全，對C的struct和union這二種數(shù)據(jù)類型都提供很好的支持。stBPDynamicData結(jié)構(gòu)的定義如下：
// 車輛動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體
struct _stBPDynamicData
{
// 加密狀態(tài)
unsigned char encrypt;
// GPS 時間
_StructTime gpsTime;
// 經(jīng)度
unsigned int longitude;
// 緯度
unsigned int latitude;
// GPS速度
unsigned short unGpsSpeed;
// 行駛記錄儀速度
unsigned short unTachographSpeed;
// 車輛當前總里程數(shù)
unsigned int uiMileageTotal;
// 角度
unsigned short angle;
// 車輛狀態(tài)
unsigned short state;
// 報警狀態(tài)
unsigned short alarm;
};
在python中，需要定義一個與這兼容的類，繼承于ctypes.Structure，其中還用到一個_StructTime結(jié)構(gòu)，這里一并貼出代碼：
class _StructTime(Structure):
_fields_ =[('day',c_ubyte),
('month',c_ubyte),
('year',c_ushort),
('hour',c_ubyte),
('minute',c_ubyte),
('second',c_ubyte)];
def __str__(self):
return '{0}-{1}-{2} {3}:{4}:{5}'.format(self.year,self.month,self.day,self.hour,self.minute,self.second);
class _stBPDynamicData(Structure):
_fields_ =[('encrypt',c_ubyte),
('gpsTime',_StructTime),
('longitude',c_uint),
('latitude',c_uint),
('unGpsSpeed',c_ushort),
('unTachographSpeed',c_ushort),
('uiMileageTotal',c_uint),
('angle',c_ushort),
('state',c_ushort),
('alarm',c_ushort)];
def __str__(self):
return u'({0},{1}),{6},sp:{2},angle:{3},st:{4},al:{5}'.format(self.longitude,
self.latitude,self.unGpsSpeed,
self.angle ,self.state,self.alarm,self.gpsTime );
class gpsData(Structure):
_fields_ =[('strDeviceID',c_char_p),
('cDeviceColor',c_char),
('nMsgCode',c_ushort),
('stBPD',_stBPDynamicData)];
def __str__(self):
return u'{0},{1}'.format(self.strDeviceID,self.stBPD );
gpsData是我自己加的一個類，用于記錄每輛車的信息。
現(xiàn)在就可以使用SendUPRealLocation函數(shù)發(fā)送車輛實時數(shù)據(jù)了：
tm=_StructTime();
tm.year=2010;tm.month=4;tm.day=3;tm.hour=11;tm.minute=2;tm.second=11;
bpd=_stBPDynamicData();
bpd.gpsTime=tm;bpd.longitude=1234567;bpd.latitude=246898;#...其它參數(shù)
data=gpsData();
data.strDeviceID=u'桂Coo007';data.stBPD=bpd;
#調(diào)用 API發(fā)送數(shù)據(jù)
api.SendUPRealLocation( data.strDeviceID, data.cDeviceColor ,
data.nMsgCode, addressof( data.stBPD ) );
注意SendUPRealLocation第三個參數(shù)是_stBPDynamicData * 指針類型，所以要用ctypes.addressof()取參數(shù)的地址。
四、回調(diào)函數(shù)
寫到這里就忍不住嘮叨幾句，這個系統(tǒng)的協(xié)議設(shè)計的太有 “個性”了。這個系統(tǒng)的功能說起來也不復(fù)雜，就是要GPS運營商把指定的車輛位置信息發(fā)送到中心平臺，同時中心平臺可以向各GPS終端發(fā)送一些數(shù)據(jù)和指令，比如傳送文字信息到終端，或者要求終端拍張照片反饋到中心。
這個協(xié)議流程是這樣，運營商端主動連接到中心服務(wù)器，然后此連接只用于傳輸向中心平臺主動發(fā)送的數(shù)據(jù)。登錄成功了之后呢，中心平臺再向運營商的IP建立一個連接，用于中心下發(fā)的數(shù)據(jù)和指令。官方稱為“雙鏈路”。
于是，就要求運營商必須要有固定的公網(wǎng)IP（這個不是問題，據(jù)了解GPS運營商服務(wù)器都有固定IP），而且這個程序必須運行在有公網(wǎng)IP的電腦上或采用端口映射之類的方法。可是俺開發(fā)設(shè)計時是在大教育局域網(wǎng)中的，搞個端口映射都不可能更別談公網(wǎng)IP了。于是，在調(diào)試下行數(shù)據(jù)部分功能時就只能遠程到運營商服務(wù)器上去調(diào)試了。
回歸正題。
要使用回調(diào)函數(shù)，需要先用 CFUNCTYPE 定義回調(diào)函數(shù)的類型，官方API中有十多個回調(diào)函數(shù)注冊，定義摘抄：
#define DCSPCLIENTDLL __declspec(dllexport)
typedef void (*pDownTextInfoFv) ( const char *const pDeviceID,
const char cDeviceColor, const char *const pInfo );
typedef void (*pDownCommunicateReqFv) ( const char *const pDeviceID,
const char cDeviceColor, const char *const pCalledTel );
extern "C"
{
void DCSPCLIENTDLL RegDownTextInfoFunc( pDownTextInfoFv pFv );
void DCSPCLIENTDLL RegDownCommunicateReqFunc( pDownCommunicateReqFv pFv );
};
在python中，定義相應(yīng)的類型和回調(diào)處理函數(shù)：
"""下發(fā)文字信息"""
def downTextInfo(pDeviceID,cDeviceColor,pInfo):
print(u'<-[下發(fā)文字]:{0},{1}'.format(str(pDeviceID),str(pInfo)) );
r=api.SendUpTextInfoAck(pDeviceID, cDeviceColor, True );
if r==0:
print(u'->回復(fù)下發(fā)文字成功。');
else:
print(u'->回復(fù)下發(fā)文字失敗。');
pDownTextInfoFv = CFUNCTYPE(c_void_p,c_char_p, c_char, c_char_p) #回調(diào)函數(shù)類型定義
pDownTextInfoHandle = pDownTextInfoFv(downTextInfo);
api.RegDownTextInfoFunc(pDownTextInfoHandle); #注冊回調(diào)函數(shù)
其中SendUpCommunicateAck是回應(yīng)中心，告知已經(jīng)收到信息。二個參數(shù)類型和downTextInfo中的參數(shù)類型一到，所以可以不用初始化聲明此函數(shù)的參數(shù)定義。
其余的回調(diào)函數(shù)用相同的方法處理。
結(jié)尾
調(diào)試完API對接部分功能后，在想用哪個py庫操作數(shù)據(jù)庫比較方便呢，找了一下之后才想到為何不用ironPython而可以直接使用ado.net訪問數(shù)據(jù)庫，豈不是更爽。
于是把代碼搬到ironPython2.6中試試，讓我十分驚喜的是不用做任何個性代碼直接運行成功！ironPython 2.6中的ctypes和Python2.6的一樣都是1.1.0版。
PS:借用 1號園友的主題和CSS。
出處：無常筆記 http://wuchang.cnblogs.com
