MSMQ技術在Windows Mobile系統(tǒng)通信中應用

　引言

　　隨著3G網絡技術、市場和政策的不斷成熟，移動終端設備的使用量在急速增加，廣泛應用各個領域。Windows Mobile是微軟為智能移動終端設備開發(fā)的操作系統(tǒng)，Windows Mobile將用戶熟悉的桌面Windows體驗擴展到了移動設備上。Windows Mobile為移動終端設備之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享提供了簡單、安全的解決方案。在Windows Mobile平臺上的數(shù)據(jù)通信技術有Socket、Web Service、MSMQ(微軟消息隊列技術)。Socket傳送數(shù)據(jù)會自定義傳送數(shù)據(jù)格式并且服務端要使用到多線程接收客戶端信息，編程復雜且不好控制;Web Service編程簡單易控制，但是只可能調用服務端的函數(shù)不能實現(xiàn)服務端和客戶端相互通信;MSMQ是微軟提供的一種可以遠程訪問的異步通訊方式，支持轉發(fā)，支持延時發(fā)送，并且具有較高安全性，是當前Windows Mobile平臺上最可靠的數(shù)據(jù)通信方法。

　　MSMQ技術

　　Message Queue(微軟消息隊列)是在多個不同應用程序(終端或服務)之間實現(xiàn)相互通信的一種異步傳輸模式，相互通信的應用程序可以分布于同一臺機器上，也可以分布于相連的網絡空間中的任一終端。消息是通信的雙方所需要傳遞的信息，它可以是各種對象，如文本、聲音和圖像等。消息最終的實現(xiàn)方式是由消息傳遞的雙方共同制定的協(xié)議來規(guī)定，這樣做的好處，既對數(shù)據(jù)進行了簡單的加密，也可以減輕系統(tǒng)通信的負擔。其實現(xiàn)原理是消息的發(fā)送者把自己想要發(fā)送的信息放入一個容器中(Message)，然后將其保存到一個系統(tǒng)公用空間的消息隊列中;本地或者是異地的消息接收程序再從該隊列中取出發(fā)給它的消息進行處理。

　　由于采用的是異步通信方式，無論是發(fā)送程序還是接收程序都不用等待對方返回成功發(fā)送消息的標志，就可以執(zhí)行余下的代碼，因而提高了系統(tǒng)的處理能力。當信息傳送過程中，信息發(fā)送機制具有故障恢復能力;MSMQ的消息傳遞機制使得消息通信的雙方具有通過不同的物理平臺進行通信的能力。在支持.net技術的操作系統(tǒng)上利用其提供的MSMQ功能，可以輕松創(chuàng)建或者刪除消息隊列，發(fā)送或者接收消息，并具有對消息隊列進行管理。消息隊列是發(fā)送和接收消息的公用存儲空間，它可以存在于內存中或者是物理文件中。

　　系統(tǒng)結構與軟件配置

　　系統(tǒng)結構

　　針對客車業(yè)生產現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實例，由于客車生產屬于混合流水生產行業(yè)，工序和工藝路線復雜、人工參與生產多、客車比其他產品體積龐大，所以需要現(xiàn)場人員使用PDA掃描生產現(xiàn)場數(shù)據(jù)和上報生產進度狀況。車間和廠區(qū)范圍大，車間環(huán)境復雜，整個網絡采用無線通信的方式。PDA中裝有Windows Mobile系統(tǒng)，在PDA中可以安裝各種應用程序，例如條碼掃描、車間物料供需程序和生產現(xiàn)場調度程序。在PDA上也可以擴展外部設備，例如條碼掃描槍和微型打印機等。利用PDA的移動性和比較強的數(shù)據(jù)處理能力可對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時的采集和整理。將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)采集服務器、生產追蹤服務器和生產調度服務器。

　　如圖1所示的系統(tǒng)硬件平臺主要由廠級數(shù)據(jù)中心的服務器、無線路由器和PDA數(shù)據(jù)采集器構成，車間中根據(jù)生產工藝工序配置的多個PDA數(shù)據(jù)采集器，PDA上的掃描槍可以實時的采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，PDA的上的處理程序將采集的數(shù)據(jù)進行處理，然后通過多層無線路由器AP上傳到廠級數(shù)據(jù)中心服務器，每個PDA都有自己獨立的IP地址，服務器通過收發(fā)消息對上傳的數(shù)據(jù)進行管理和向PDA發(fā)出指令。整個系統(tǒng)包括服務器程序和客戶端程序，通過MSMQ技術實現(xiàn)PDA與數(shù)據(jù)服務器的數(shù)據(jù)通信。

　系統(tǒng)軟件配置

　　服務端配置：服務端是Windows Server2003操作系統(tǒng)，服務器程序檢查客戶端在線狀態(tài)，將在線客戶端信息(包括：客戶端名稱、客戶段IP地址)共享給每個客戶端。

　　客戶端：需要設置服務器端IP地址，本地客戶端名稱。設置正確服務端IP地址、本地客戶端名稱后。通過服務端獲取在線客戶端信息，指定客戶端后可以接收新消息和發(fā)送消息。

　　MSMQ技術在Windows Mobile中的應用

　　在PDA上Windows Mobile操作系統(tǒng)中通過MSMQ技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，要使用MSMQ開發(fā)消息處理程序，必須在服務器主機和客戶端上安裝消息隊列。消息處理程序主要是消息的發(fā)送和接收，如果要實現(xiàn)收發(fā)消息，必須引用一個隊列，引用的消息隊列分為公用隊列和專用隊列，這兩個隊列都存放用戶設計的消息。引用消息隊列后，就可以發(fā)送、接收和閱讀消息了。消息接收服務位于System.Messaging中，需要在工程中引用System.Messaging.dll文件。具體實現(xiàn)過程和代碼如下：

　　引用隊列

　　通過路徑、格式名和標簽三種方法引用隊列。例如：通過路徑引用消息隊列，路徑的形式為 machinename\queuename。在實際應用中，指向隊列的路徑必須是唯一的。表1列出用于每種類型的隊列的路徑信息。

　　如果是發(fā)送到本機上，還可以使用“.”代表本機名稱。具體的引用方法可以在初始化消息隊列時設置，也可以通過設置消息隊列的Path屬性來實現(xiàn)。如果在初始化時引用消息隊列，那么消息隊列必須存在于系統(tǒng)中，否則會產生錯誤。在程序中可以實現(xiàn)消息隊列的創(chuàng)建。

　　在初始化時引用消息隊列的代碼如下：

　　MessageQueue Mq=new MessageQueue(“.\\private$\\mq”);

　　通過Path屬性引用消息隊列的代碼：

　　MessageQueue Mq=new

　　MessageQueue();

　　Mq.Path=”.\\private$\\mq”;

　　如果消息隊列不存在，可以使用 Create方法可在計算機上創(chuàng)建隊列，實現(xiàn)代碼如下：

　　System.Messaging.MessageQueue.

　　Create(@".\private$\mq");

　發(fā)送消息

　　應用程序引用消息隊列后，就可以進行發(fā)送和接收消息操作。發(fā)送的消息可以分為簡單消息和復雜消息，簡單消息類型就是常用的數(shù)據(jù)類型，例如整型、字符串等數(shù)據(jù);復雜消息的數(shù)據(jù)類型通常對應于系統(tǒng)中的復雜數(shù)據(jù)類型，例如結構體和類對象等。

　　簡單消息的發(fā)送示例如下：

　　Mq.Send(1000); //發(fā)送整型數(shù)據(jù)

　　1000

　　Mq.Send(“This is a test

　　message!”); //發(fā)送字符串

　　復雜消息的發(fā)送和簡單消息的發(fā)送大同小異，只是發(fā)送時，通常不是直接給出發(fā)送的消息內容，而是代表發(fā)送消息內容的變量。下面的代碼分別通過消息變量和復雜數(shù)據(jù)類型變量發(fā)送一條復雜消息。

　　下面的代碼中發(fā)送的消息由消息變量表示：

　　Message Msg;

　　Msg=new Message(“A Complex

　　Message!”);

　　Msg.Label=”This is the label”;

　　Msg.Priority=MessagePriority.High; Mq.Send(Msg);

　　下面的代碼中發(fā)送的消息由復雜數(shù)據(jù)類型變量表示，Customer為自定義的一個類：

　　Customer customer = new

　　Customer();

　　customer.LastName = "Copernicus";

　　customer.FirstName = "Nicolaus";

　　Mq.Send(customer);

　接收消息

　　接收消息相比發(fā)送消息要復雜一些。接收消息有兩種方式：通過Receive方法接收消息同時永久性地從隊列中刪除消息;通過Peek方法從隊列中取出消息而不從隊列中移除該消息。如果知道消息的標識符(ID)，還可以通過ReceiveById方法和PeekById方法完成相應的接收消息操作。

　　接收消息的代碼如下：

　　Mq.Receive(); //或

　　Mq.ReceiveById(ID);

　　Mq.Peek(); // 或

　　Mq.PeekById(ID);

　　閱讀消息

　　只有通過根據(jù)通信雙方的約定將接收到的消息中信息提取出來，傳遞的消息才有價值，因此接收到消息以后還必須能讀出消息中包含的信息。在發(fā)送端的應用程序發(fā)送的消息和消息隊列中的傳輸消息的格式不同，因而發(fā)送端的應用程序發(fā)送出去的消息經過序列化以后才發(fā)送給了消息隊列，這一過程由系統(tǒng)自動完成了，程序開發(fā)人員不必為此編寫代碼，然而在接收到消息后就需要對接收的消息進行反序列化。

　　消息的反序列化可以通過Visual Studio和.NET Framework附帶的三個預定義的格式化程序來完成：XMLMessageFormatter對象(MessageQueue組件的默認格式化程序設置)、BinaryMessageFormatter對象、ActiveXMessageFormatter對象。由于后兩者格式化后的消息通常不能被用戶閱讀，所以經常采用XMLMessageFormatter對象對接收的消息進行反序列化。

　　使用XMLMessageFormatter對象反序列化消息的代碼如下：

　　string[] types = { "System.String" };

　　((XmlMessageFormatter)mq.Formatter).TargetTypeNames = types;

　　Message m=mq.Receive(new

　　TimeSpan(0,0,3));

　　將接收到的消息傳送給消息變量以后，通過消息變量m的Body屬性就可以讀出消息了：

　　MessageBox.Show((string)m.Body);

　　關閉消息隊列

　　關閉消息隊列可以通過Close函數(shù)來實現(xiàn)，代碼如下：

　　Mq.Close();

　　結語

　　基于Windows Mobile平臺的高速無線網絡為各行業(yè)客戶提供更加可靠便捷的移動解決方案。消息隊列技術保證移動設備與數(shù)據(jù)中心之間進行良好的通信。通過對Windows Mobile平臺上，發(fā)送、接收和閱讀消息工作過程的講解說明消息隊列技術簡單實用。基于MSMQ技術的Windows Mobile平臺通信系統(tǒng)已經在國內某大型客車企業(yè)生產追蹤系統(tǒng)中得到應用。