嵌入式与MVC设计模式_常见的嵌入综合系统的页面的处理模式,物联网嵌入式开发程序员必会

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MVC

本文将了解MVC和基于MVC模式下使用RTOS(rt-thread)实现一个简单的demo


一、MVC是什么?

MVC是一种设计模式,设计思想,一般是java用的比较多,因为一般是java会区分比较明显,前端和后端,在嵌入式中也可以使用这种思想,项目是中型或者大型项目使用是有好处的。

经典MVC模式中,M(model)是指业务模型,V(view)是指用户界面,C(controller)则是控制器,使用MVC的目的是将M和V的实现代码分离,从而使同一个程序可以使用不同的表现形式,形式的改变主要是控制器和视图的形式的改变。

在这里插入图片描述

二、MVC模式的优缺点

1.优点

耦合性低
变动MVC的其中一个部分,MVC中每个只要传递进入的数据不变,那么形式V和C的形式可以变化多样。我既可以用按键作为数据的传入,也可以用串口,只要传入的数据不变就可以。V也是同理,我既可以用屏幕显示我想要的内容,也可以用串口显示我想要的内容,只要模型不变怎么都行。如果模型改变,但是不会影响我的控制器的输入C与视图的显示V。

重用性高
允许多个视图访问同一个模型的数据,不需要更改模型。

部署快,生命周期成本低
每一块都是分开的,进行模块化编写,只需要提供好想应的接口,给不同的人用。一部分人可以专精于逻辑,一部分人专精于视图的部分,视图部分调用逻辑部分的接口就可以了。

可维护性高
分离视图层和业务逻辑层也使得WEB应用更易于维护和修改。

2.缺点

调试困难
视图和模型要严格分离,这样给调试应用带来一定的困难,需要单独写小部分的测试代码才方便调试。

不适合小型,中等规模的应用程序
这里于部署快好像矛盾,实则不然,对于中小型项目,如果完全按照MVC的设计模式,必定需要很多精力去思考怎么才能更符合。如果人数多了,就不一样了,能够减少耦合性,这样就能加快速度了。

增加系统结构和实现的复杂性
对于简单的界面,严格遵循MVC,使模型、视图与控制器分离,会增加结构的复杂性,并可能产生过多的更新操作,降低运行效率。

3.折中方式

这里说的是严格遵循MVC对于中小型项目是不够友好的,减慢开发进度,那有没有折中的方法,也是有的,大方向上尽可能遵循MVC的设计模式,在某一些地方可以不遵循,以加快开发速度。

三、设计简单的MVC模式

1.表现形式

这里用RTOS实时操作系统,能够更加灵活的使用MVC的设计模式,设计的一个MVC模式。表现形式控制器就用简单的按键,视图就用串口。这里使用STM32和rt-thread进行MVC模式下的演示。

在这里插入图片描述

2.实现功能

实现的一个小功能是,按下按键,计数值+1,然后发送,使用三个线程进行实现,每个线程的功能模拟MVC中的一个。

1.代码实现

创建控制器线程:控制器优先级比模型优先级要高,以实现更流畅的响应。


#define THREAD\_PRIORITY 10
#define THREAD\_TIMESLICE 20
/\*按键线程结构体\*/
struct rt\_thread key_thread;
char key_thread_stack[256];

extern void key\_thread\_entry(void \*parameter);

void key\_thread\_entry(void \*parameter)
{
	rt\_uint8\_t key_val=0;
	while(1)
	{
		key_val=Key\_scane();//读取按键值
		if(key_val==Key_Next) 
		{
			rt\_mb\_send(&input_mb, KEY_SENT);//发送按键邮件
			rt\_thread\_mdelay(70);
		}
	}
}


int Interactive\_input\_key\_init(void)
{
	//创建KEY线程,优先级9
	rt\_thread\_init(&key_thread,
                   "key\_thread",
                   key_thread_entry,
                   RT_NULL,
                   &key_thread_stack[0],
                   sizeof(key_thread_stack),
                   THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
   rt\_thread\_startup(&key_thread);
		
    return 0;
}


创建模型线程:模型线程比控制器线程优先级低1级,但比视图线程要高,以便于更好的更新数据。


#define THREAD\_TIMESLICE 100
#define THREAD\_PRIORITY 10

extern struct rt\_mailbox input_mb;
/\*按键线程结构体\*/
static struct rt\_thread sys_thread;
static char sys_thread_stack[12000];

/\* 邮箱控制块 \*/
struct rt\_mailbox input_mb;
/\* 用于放邮件的内存池 \*/
char input_mb_pool[24];

int count_key=0;

void Interactive\_system\_thread\_entry(void \*parameter)
{ 
	static char \*str;
	
	//在这里取邮件处理
	while(1)
	{
		//邮箱接收到邮件,处理完一个邮件
		while (rt\_mb\_recv(&input_mb, (rt\_uint32\_t \*)&str, RT_WAITING_FOREVER) == RT_EOK)
		{
			 if ((int)str == KEY_SENT)  //GUI更新
			 {			
				count_key++;
			 } 

		}
		//处理完所有邮件就开始进行视图部分更新
	rt\_thread\_mdelay(50); 
	}	
}

int Interactive\_system\_init(void)
{
  rt\_err\_t result;
   /\* 初始化一个 mailbox \*/
  result = rt\_mb\_init(&input_mb,
                        "input\_mb",                      /\* 名称是 mbt \*/
                        &input_mb_pool[0],                /\* 邮箱用到的内存池是 mb\_pool \*/
                        sizeof(input_mb_pool) / 4,        /\* 邮箱中的邮件数目,因为一封邮件占 4 字节 \*/
                        RT_IPC_FLAG_PRIO);          /\* 采用 FIFO 方式进行线程等待 \*/
  if (result != RT_EOK)
  {
		rt\_kprintf("init input\_mb mailbox failed.\n");//串口2
  }
	
		rt\_thread\_init(&sys_thread,
										 "gsys\_thread",
										 Interactive_system_thread_entry,
										 RT_NULL,
										 &sys_thread_stack[0],
										 sizeof(sys_thread_stack),
										 THREAD_PRIORITY+1, 5);
		 rt\_thread\_startup(&sys_thread);
										 								 
		return 0;
}

创建视图线程


#define THREAD\_TIMESLICE 20 
#define THREAD\_PRIORITY 10


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