一文读懂什么是DDS
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发布时间：2024-09-27 17:44
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时间：2024-10-10 02:48
什么是DDS
DDS是一种由对象管理组（OMG）发布的数据为中心的中间件协议和API标准，以分布式发布/订阅体系架构提供通信服务，强调以数据为中心。它是一个软件层，从操作系统、网络传输和底层数据格式的细节中抽象出应用，提供相同的概念和api给不同编成语言，使得应用在不同操作系统、编成语言和处理体系架构之间交换信息。DDS中间件管理底层细节，如数据传输格式、发现、连接、可靠性和协议、Qos策略。
为什么要使用DDS
DDS集成系统中的各个组件，提供低延迟数据连接、高可靠性以及高可扩展体系结构，以适应商业级物联网（IoT）应用程序的需求。
基本概念
全局数据空间
DDS将所有本地存储的数据称作全局数据空间（domain）。对应用而言，全局数据空间看上去就像通过api访问内存一样。实际上，DDS发送消息来更新远端节点的相应存储值。在使用时，如同访问本地存储。
发布者
发布者设置发布的主题（topic），数据读者（subscriber）订阅感兴趣的主题。发布者作为发布者角色，至少包含一个DataWriter，并负责创建、删除和管理datawriter。同样，订阅者作为订阅者，至少与一个datareader关联，并负责订阅数据。数据发布者通过调用datawriter的write函数发布数据，但数据不会立刻被送出，实际的消息产生是通过发布者和Qos综合控制的。数据读者负责订阅数据，订阅方式可采用异步方式（listener）、同步方式和非阻塞三种。
QoS策略
QoS（Quality of Service）服务质量，指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。在DDS中，QoS有可靠性、持久性、紧迫性等，可单独或组合使用。例如，“尽力而为”模式（BESTEFFORTRELIABILITYQOS）对样本的可靠性没有任何保证，在某些情况下可能会丢弃样本。“可靠”模式（RELIABLERELIABILITY_QOS）该服务最终应将所有值传递给合格的数据读取器，万一出现丢包现象，会重新分发数据，保证订阅者能够收到。
数据读者和主题的QoS策略的默认值为“尽力而为”，而数据写者的默认值为“可靠”。在创建数据写者和数据读者之间的关联时会考虑此策略。关联双方的值必须兼容才能创建关联。数据写入器的可靠性类型必须大于或等于数据读者的值。
IDL文件
IDL（接口描述语言）定义了必须交换的数据结构的文本文件，使用类似C ++风格定义结构。IDL通常用于远程调用软件，通常是由远程客户终端调用不同操作系统上的对象组件，并且这些对象组件可能是由不同计算机语言编写的。IDL创建起了两个不同操作系统间通信的桥梁，使用同一份idl文件来统一接口的数据类型。
示例：TopicData.idl
用于在SkyEye（天目全数字实时仿真软件）上测试DDS通信代码，SkyEye支持主流的嵌入式硬件平台，并且可以运行主流操作系统，还能适配自主研发的操作系统天脉。SkyEye利用基于LLVM的动态二进制翻译技术，使虚拟处理器在典型的桌面计算机上运行速度可以达到2000MIPS以上。
DDS在实际应用中提供了低延迟数据连接、高可靠性以及高可扩展性，适用于商业级物联网应用程序。
