嵌入式中，升級時涉及的協(xié)議兼容性問題？

大家好，我是雜燴君。

越來越多的硬件產(chǎn)品，硬件構(gòu)成不僅僅是集成在一塊板子上，而是多塊控制板協(xié)同工作。

此時，就會涉及到多塊板之間的通信（有線/無線通信），就會涉及到到通信協(xié)議。很多時候，我們都會自定義一些協(xié)議。

我們之前在也分享一種常用的自定義協(xié)議格式：分享一種靈活性很高的協(xié)議格式（附代碼例子）

在多板系統(tǒng)中，會有以下這些應(yīng)用場景：

每塊板都有OTA升級的需求?？赡苣硥K板是一塊公共的板子，其它項目也會同時使用，這塊公共板子軟件需要同時兼容多個項目。

我們在軟件迭代過程中，可能會涉及到板間交互的數(shù)據(jù)的升級，比如新增數(shù)據(jù)。

新增的某個數(shù)據(jù)屬性上屬于某個數(shù)據(jù)集合，比如與某個結(jié)構(gòu)體是同類數(shù)據(jù)，理論上為了程序設(shè)計得更合理些，應(yīng)該把這個數(shù)據(jù)加在已有的結(jié)構(gòu)體里面。

但是，這可能會涉及到兼容性問題。

如果直接往結(jié)構(gòu)體里新增數(shù)據(jù)，升級時，有些板子升級成功了，有些板子沒升級成功。可能就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常導(dǎo)致功能異常。

公共板升級新增協(xié)議之后，可能就不能完全兼容與其通信的板子。

比如，有一條數(shù)據(jù)叫做設(shè)備信息的數(shù)據(jù)需要在板間通信，設(shè)備信息里包含了：設(shè)備IP、設(shè)備Mac。

#define??MSG_ID_DEV_INFO???0x0001

typedef?struct?_dev_info
{
?char?dev_ip[IP_MAX_LEN];
?char?dev_mac[MAC_MAX_LEN];
}dev_info_t;

此時，有新需求需要再加一個設(shè)備的sn，這個數(shù)據(jù)我們應(yīng)該如何加？

如果是項目前中期，這時候還是在開發(fā)階段，我們可以隨意修改。因為設(shè)備sn也是設(shè)備信息的一部分，可以直接在設(shè)備信息這個數(shù)據(jù)里添加會比較合理：

#define??MSG_ID_DEV_INFO???0x0001

typedef?struct?_dev_info
{
?char?dev_ip[IP_MAX_LEN];
?char?dev_mac[MAC_MAX_LEN];
?char?dev_sn[SN_MAX_LEN];
}dev_info_t;

如果是項目后期，或已經(jīng)上市流通，則就需要考慮兼容性問題了。

針對這種兼容性問題，有如下解決方案：

方案一：新增的數(shù)據(jù)單獨走一條數(shù)據(jù)協(xié)議

比如針對以上例子，可以這么來擴展：

#define??MSG_ID_DEV_INFO???0x0001
#define??MSG_ID_DEV_SN?????0x0002

typedef?struct?_dev_info
{
?char?dev_ip[IP_MAX_LEN];
?char?dev_mac[MAC_MAX_LEN];
}dev_info_t;

typedef?struct?_dev_sn
{
????char?dev_sn[SN_MAX_LEN];
}dev_sn_t;

這種方案雖然能解決問題，但越到后面，程序會越來越亂，各種數(shù)據(jù)很散亂，很不好維護(hù)。

而且，一開始也不可能把所有數(shù)據(jù)都規(guī)劃得很完美。有沒有什么方法，可以比較合理地擴充數(shù)據(jù)，并且也能應(yīng)對這種兼容性問題。

看一下方案二。

方案二：項目設(shè)計初期，引入一些數(shù)據(jù)序列化庫。

比如protobuf。

Protocol Buffers，是Google公司開發(fā)的一種數(shù)據(jù)描述語言，類似于XML能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)序列化，可用于數(shù)據(jù)存儲、通信協(xié)議等方面。它不依賴于語言和平臺并且可擴展性極強。

同XML相比，Protocol buffers在序列化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)方面有許多優(yōu)點：

消息格式升級和兼容性好

支持跨平臺多語言序列化反序列化速度很快序列化后體積相比Json和XML很小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸

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針對上面的例子，使用protobuf。

原來的數(shù)據(jù)：

syntax?=?"proto2";
?
message?dev_info
{
????required?string?dev_ip????=?1;
????required?string?dev_mac???=?2;
}

新增數(shù)據(jù)dev_sn直接新增即可：

syntax?=?"proto2";
?
message?dev_info
{
????required?string?dev_ip????=?1;
????required?string?dev_mac???=?2;
????required?string?dev_sn????=?3;
}

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