Question

我有一组虚拟设备（D）。设备可以交叉连接（假设，物理连接）：

D1 - D2

D2 - D3

每个链接可能会有不同的延迟。

每个设备都包含一组可以生成一些数据的虚拟子设备。可以将子设备组织为逻辑连接。子设备将传输实际的字节数据。

我使用C ++，Qt。我尝试使用信号槽机制，QSignalMapper，但我找不到好的解决方案。

请帮我构建清晰的抽象。我可以使用任何设计模式吗？

Answer 1

您应该定义一个Link类，模拟类之间的物理链接。最有趣的问题是，如何使用信号和插槽连接设备并模拟延迟？

我的建议是：实现一个send(QByteArray data)插槽，将数据排入内部队列（模拟线路）并使用可选的抖动将超时设置为给定的默认延迟。然后，超时将从队列中弹出数据来触发信号。

如果要模拟设备之间的路由器，则应考虑到队列中的数据越多，延迟就越大，因为需要进行重新传输。要近似模拟这个，您可以根据当前队列长度设置超时值。

以此为开头：

class Link : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    Link(Device *from, Device *to) :
        QObject(to), m_from(from), m_to(to)
    {
        //make my life dependant on both "from" and "to" objects
        connect(from, SIGNAL(destroyed()), SLOT(deleteLater()));

        //connect to the signals and slots of the devices
        connect(from, SIGNAL(send(QByteArray,Device*)),
                this, SLOT(  send(QByteArray,Device*)));
        connect(this, SIGNAL(receive(QByteArray,Device*,int)),
                to,   SLOT(  receive(QByteArray,Device*,int)));
    }

public slots:
    void send(QByteArray data, Device *receiver) {
        Message msg(data, 0, qobject_cast<Device*>(sender()), receiver);
        send(msg);
    }
    void send(Message msg) {
        msg.hops++; // here we increase the hops counter
        m_queue.enqueue(msg);
        QTimer::signalShot(m_delay, this, SLOT(timeout()));
    }

signals:
    void receive(QByteArray data, Device *sender, int hops);
    void forward(Message);

private slots:
    void timeout() {
        receive(m_queue.dequeue());
    }
    void receive(Message msg) {
        if(msg.receiver == m_to)
            // msg reached destination!
            emit receive(msg.data, msg.sender, msg.hops);
        else
            // forward to next link
            emit forward(msg);
    }

private:
    static const int m_delay = 100; // delay set to 100 ms
    QQueue<Message> m_queue;
    Device *m_from, *m_to;
};

类型Message定义如下：

struct Message {
    QByteArray data;
    int hops;
    Device *sender;
    Device *receiver;
    Message(data, hops, sender) : data(data), hops(hops),
                                  sender(sender), receiver(receiver) {}
};

然后只需创建这样的设备和链接：

// Create devices:
Device *d1 = new Device(this);
Device *d2 = new Device(this);

// Create link:
Link *d1d2 = new Link(d1, d2);

带有转发规则的链式链接：

// Create devices:
Device *d1 = new Device(this);
Device *d2 = new Device(this);
Device *d3 = new Device(this);

// Create links:
Link *l1 = new Link(d1, d2);
Link *l2 = new Link(d2, d3);

// Create forwarding rule:
connect(l1, SIGNAL(forward(Message)), l2, SLOT(send(Message)));

d1发送的每个数据（当它发出信号send(QByteArray)时）将以100 ms的延迟传送到d2的时隙receive(QByteArray)。如果数据不是d2，则发出信号forward(Message)，必须由另一个链接捕获（参见转发规则）。然后将其视为新的传入消息并传递给d3。

请注意，真实网络的功能不同。您需要实现路由策略以完全模拟这样的设置;这很难。

另请注意，我没有测试此代码。 ;）

此方法不会模拟将数据拆分为小段（每段1.5 KB）。要模拟真正的以太网设置，您也需要这样做。如果需要，请在评论中提出，我可以延长课程。

数据交换的设计模式

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